Apparato tegumentario

APPARATO
TEGUMENTARIO
Silvia Sirtori VIII ciclo A060
• MODULO DIDATTICO:
• Gli apparati della vita di relazione e quelli della vita vegetativa
dei vertebrati e dell’uomo in particolare
• UNITA’ DIDATTICA:
• Apparato tegumentario: epidermide, derma e derivati nell’uomo e
negli altri vertebrati.
• PREREQUISITI
• Teoria evolutiva e tassonomia
• Principi di embriologia: dalla fecondazione alla gastrulazione
(ectoderma, mesoderma, entoderma).
• Posizione sistematica dei Vertebrati nel phylum dei Cordati e
caratteristiche
• La filogenesi dei Vertebrati
• I tessuti
Obiettivi:
• evidenziare le molteplici funzioni del tegumento
• riconoscere le strutture derivate dal tegumento
• dedurre le uniformità del tegumento presenti
nelle classi di Vertebrati
• dedurre la plasticità dell’apparato tegumentario
in relazione alle diverse condizioni ambientali
Apparato tegumentario
L’apparato tegumentario è costituito:
• dalla cute o pelle, che ricopre
completamente la superficie del corpo,
e a livello delle labbra e degli orifizi
naturali del corpo continua con le
mucose,
• dagli annessi cutanei, varietà di
strutture annesse e caratteristiche
delle diverse classi di Vertebrati.
Nell’uomo:
La pelle ha uno spessore variabile da
0,5 mm sulle palpebre a 4 mm o più
sulle palme delle mani e sulle piante
dei piedi
Gli annessi cutanei sono: peli, unghie,
ghiandole sudoripare, sebacee,
mammarie
FUNZIONI
• 1. Difesa dagli insulti fisici, chimici e biologici, per mezzo
del film idrolipidico che la ricopre, per l’attività dei
melanociti e per la corneificazione degli strati
superficiali .
• 2. Assorbimento, in quanto attraverso la pelle possono
penetrare selettivamente sostanze diverse. Tale
proprietà è sfruttata in campo farmacologico.
• 3. Escrezione e secrezione: per mezzo delle ghiandole
sudoripare, sebacee e mammarie (nutrimento) di cui è
provvista la pelle
• 4. Regolazione:traspirazione e temperatura: con
l'attività delle ghiandole sudoripare (e gli annessi cutanei
peli e penne negli omeotermi)
• 5. Percezione sensoriale: terminazioni nervose e organi
sensoriali
LA CUTE
•Costituita da due strati sovrapposti,
l’epidermide all’esterno di origine
ectodermica e il derma sottostante di
origine mesodermica.
•L’epidermide
•con funzione di:
- formare una barriera fisica agli agenti
esterni;
- impedire la disidratazione del corpo;
- impedire la penetrazione di batteri o altri
agenti patogeni;
- proteggersi da eventuali scottature solari
per mezzo di cellule, chiamate melanociti, che
producono pigmento melanina;
•Il derma
• Con funzione trofica e di sostegno della
cute. Nel suo interno si trovano: i vasi
sanguigni che danno nutrimento alla cute
stessa; i terminali nervosi che servono a
ricevere gli impulsi che passano attraverso
l’epidermide; gli annessi cutanei ossia le
ghiandole sudoripare e sebacee (mammarie) e
i bulbi dei peli.
AL MICROSCOPIO…
• L’epidermide
•
•
•
Costituita da epitelio
pluristratificato corneificato
strato corneo lo strato più
superficiale dell'epitelio,
comprende cellule morte
fortemente cheratinizzate
strato germinativo: le cellule si
riproducono continuamente per
sostituire quelle sopra che muoiono
e si staccano (causando ad esempio,
la forfora).
• Il derma
•
•
Di tessuto connettivo,
L'interfaccia tra epidermide e
derma è costituita da centinaia di
estroflessioni il cui scopo è quello di
aumentare esponenzialmente l'area
di contatto in modo da ottimizzare
l'adesione e gli scambi
ANNESSI CUTANEI
• Formazioni accessorie della pelle che contribuiscono alle sue
funzioni generali.
• Sono si origine ectodermica e si affondano nel derma
– peli con i follicoli piliferi (pilo-sebacei)
– ghiandole sebacee, sudoripare e mammarie.
– unghie.
• Peli con i follicoli piliferi si trovano su tutta la superficie corporea ad
eccezione delle aree di pelle glabra: il palmo della mano, la pianta del
piede e limitate aree genitali.
• Ghiandole sebacee, sempre annesse ai follicoli piliferi,
• Ghiandole sudoripare, con variazioni di densità, sono ubiquitarie,
• Ghiandole mammarie, presenti complete e attive solo nel sesso
femminile e limitate alla regione pettorale.
• Unghie, esclusivamente a livello della superficie dorsale della falange
distale delle dita,
PELI
•
•
•
•
•
• Tutti i mammiferi sono dotati di pelo= annesso epidermico
atto al mantenimento del calore corporeo, privo di vasi
sanguigni e terminazioni nervose.
• Molti mammiferi (ma non l'uomo) possiedono peli tattili, che
generalmente crescono sul labbro superiore e sulle sopracciglia
• Nella specie umana, il colore e la forma del capello, insieme a
quella del follicolo alla sua base, sono caratteristici delle
diverse razze.
Costituiti da una proteina detta cheratina: il fusto del pelo è formato da cellule epiteliali
modificate, impilate le une sulle altre, piatte e sottili, disposte attorno a una midollare
centrale.
Ogni pelo affonda la sua radice in una piccola tasca dell’epidermide detta follicolo pilifero
o pilo sebaceo
Il bulbo rappresenta la parte viva del pelo, è un rigonfiamento bianco della radice.
Il pelo cresce dalla base del follicolo e viene nutrito dai vasi sanguigni posti in una papilla
dermica.
A ogni follicolo pilifero è associato il muscolo erettore del pelo.
il ciclo del follicolo pilifero
• I peli sono caratterizzati da un’alternanza di fasi di
accrescimento e di quiescenza di durata diversa a seconda del
tipo di pelo, che portano alla loro caduta fisiologica e alla loro
sostituzione. La fase di accrescimento è in genere la più lunga.
– Il ciclo più studiato e conosciuto è quello dei capelli, che prevede una fase di
accrescimento della durata di 3-7 anni (più lunga nella donna rispetto all’uomo),
una fase di quiescenza e degenerazione della loro porzione più più profonda, della
durata di 3-4 settimane, e una fase di riposo e caduta.
– I capelli si accrescono al ritmo di circa 0,3 mm al giorno, cioè circa 10-12 cm
all’anno e in media possono raggiungere una lunghezza di 40-85 cm.
•
I peli umani non sono sincronizzati, come avviene invece in molti
animali dove si assiste a cadute stagionali massicce di peli (il cambio
della pelliccia): questo significa che si ha una perdita fisiologica
giornaliera di circa un centinaio di capelli.
– Nello stesso follicolo durante la fase di riposo e caduta del vecchio pelo inizia
l’accrescimento del nuovo, che andrà ad occupare il vecchio follicolo.
Le ghiandole del tegumento
• Le ghiandole del sistema tegumentario sono esocrine
• Le ghiandole sudoripare si distinguono due tipi:
• Le ghiandole sudoripare èccrine, le più diffuse si aprono indipendenti alla
superficie epidermica, producono un secreto prevalentemente acquoso (99%)
e partecipano attivamente ai processi di termoregolazione e all’omeostasi
idrica e salina.
• Le ghiandole sudoripare apòcrine, spesso sboccano in un follicolo pilifero
limitate alle regioni ascellare e ano-genitale, hanno un secreto più ricco di
materiali organici, facilmente aggredibile da parte dei microrganismi della
pelle e più "odorifero".
• Le ghiandole apocrine sono filogeneticamente antiche.
• Le ghiandole eccrine sono filogeneticamente recenti, in quanto
possedute dai soli Primati: un sudore acquoso come quello dell’uomo è
raro negli altri Mammiferi dove prevalgono le ghiandole apocrine e dove
all'odore del sudore apocrino concorrono i feromoni, sostanze volatili
particolarmente importanti quali richiami sessuali.
• Le ghiandole sebacee,
• Producono un secreto denso, atto a mantenere morbidi ed elastici cute e
peli: il sebo (miscela di lipidi in prevalenza, detriti cellulari e residui di
cheratine: sono ghiandole olòcrine di tipo tubulo-alveolare composto).
• Le ghiandole mammarie,
• tipiche dei Mammiferi (portatori di mammelle) per l'alimentazione del
neonato con la secrezione del latte
• Sboccano all'esterno per mezzo di condotti lattiferi.
• Si
sviluppano
a
partire
dalla
pubertà,
ma diventano funzionanti solo al termine di una
gravidanza e si mantengono tali per tutto il
periodo dell’allattamento del bambino, per
stimolazione congiunta ormonale e meccanica.
• Ogni mammella è composta da una ghiandola
formata da una ventina di lobi disposti a raggiera
attorno al capezzolo, sostenuti da una robusta
trama connettivale e immersi in tessuto adiposo.
• Le ghiandole mammarie sono sudoripare apocrine
modificate
le unghie
•
•
•
•
•
•
•
Formazioni cornee presenti
alla superficie dorsale della
falange distale delle dita.
Le unghie a tegola, piatte,
sono
caratteristiche
dei
Primati, uomo compreso.
Ogni unghia è formata da tre parti: la radice, nascosta al di sotto della pelle,
la lamina, esposta e attaccata alla superficie della pelle, e il margine,
formato dall'estremità anteriore libera
Gli altri tre lati sono inseriti sotto una piega cutanea (vallo ungueale),
Sono costituite da un ispessimento dello strato corneo dell’epidermide, di
forma quadrangolare, con il lato distale libero e in accrescimento continuo
(la crescita delle unghie è dovuta alla spinta delle nuove cellule, prodotte
dalla radice)
Le lamelle cornee che costituiscono l’unghia sono strettamente aderenti e
non si sfaldano come nelle altre regioni cutanee. Spesso sono presenti tra le
lamelle microscopiche bollicine d’aria che formano macchioline biancastre.
In prossimità della radice vi è una parte a forma di mezzaluna, chiamata
lunula, che appare più bianca in quanto possiede papille più piccole e meno
vascolarizzate.
Il tegumento dei Vertebrati
•
L'organizzazione dell'epidermide e gli annessi cutanei si modificano
notevolmente in relazione al passaggio dei Vertebrati dalla vita acquatica alla
vita terrestre e alla termoregolazione.
•
Il tegumento dei vertebrati è costituito:
–
–
dall’epidermide (tessuto epiteliale pluristratificato, derivante dall’ectoderma
embrionale)
dal sottostante derma (di tessuto connettivo, derivante dal mesoderma embrionale).
•
Nei Pesci la cute contribuisce a regolare gli scambi osmotici tra organismo e
ambiente ed è caratterizzata da cellule metabolicamente attive secernenti
muco e altre sostanze e da cheratinociti. Lo strato più esterno di cellule può
produrre una cuticola che riveste l'animale in modo continuo pur consentendo
scambi con l'ambiente. Non esistono ghiandole.
•
Il derma contiene nervi, vasi e recettori sensoriali; inoltre, possiede cellule
secernenti muco e i cromatofori che danno il colore e l’iridescenza alla pelle
Nei pesci, le scaglie sono sottili formazioni di origine ectomesodermica o
mesodermica, originano nel derma;
•
CONDROITTI
smalto
scaglie placoidi
Ciascuna scaglia è formata da una lamina basale
piuttosto slargata, sormontata da un dentello con
la punta inclinata e rivolta caudalmente.
La lamina basale è situata nel derma e il dentello a sviluppo ultimato perfora
l’epidermide e sporge all’esterno lasciando lo smalto nudo. Nell’interno della scaglia
si trova una cavità, simile alla cavità della polpa dei denti, occupata da tessuto
connettivale e da vasi. I dentelli si accrescono e aumentano di numero con l'età
OSTEITTI
Scaglia cicloide e ctenoide:
le scaglie si accrescono con strati
concentrici senza aumentare di numero.
Sono generalmente embricate
La lamina della scaglia è sempre contenuta
nello spessore del derma che l’ha costituita,
in tasche dermiche che aggettano e che sono
rivestite da un’epidermide piuttosto bassa
fornita di abbondanti cellule mucose.
Anfibi
• Apodi (cecilie, gimnofioni)
• Anuri (rane, rospi, raganelle)
• Urodeli (tritoni, salamandre)
•
•
•
•
Privi di scaglie, poca cheratina nella cute,
abbondanti ghiandole mucose, talvolta
anche ghiandole velenose.
Gli anfibi prediligono i terreni e i climi
umidi e il velo di muco prodotto dalle
ghiandole pluricellulari mantiene le
condizioni per la respirazione cutanea,
che non è impedita dal sottile strato
epiteliale imperfettamente
cheratinizzato
Soprattutto nei rospi l’epidermide
produce uno strato corneo piuttosto
spesso in relazione alle condizioni di vita
Cromatofori nel derma
Rettili
Rincocefali
Cheloni
Coccodrilli
Squamati
(sauri e ofidi)
squamati
Loricati e Cheloni
•
•
•
Tra le diverse classi dei vertebrati, i rettili
rappresentano quella che si è definitivamente
affrancata dall'ambiente acquatico, (alcuni hanno
fatto ritorno secondariamente all'ambiente
acquatico, come le tartarughe marine e i loricati).
Caratterizzati dall'enorme sviluppo delle squame cornee o scaglie epidermiche
di origine ectodermica e dall’assenza di ghiandole nell’apparato tegumentario.
In alcuni casi le squame sono corazzate da una sottostante tavoletta ossea
prodotta dal derma
• I Rettili subiscono periodicamente la muta.
• Negli Ofidi durante la muta, il
rivestimento si distacca tutto intero,
nei Sauri cade a pezzi. Negli altri Rettili
non si può parlare di muta vera e
propria, poiché la pelle si desquama
gradualmente.
• Cromatofori nel derma.
Uccelli
•
•
•
Epidermide sottile e non corneificata tranne sulle zampe dove esiste una
squamatura scudata ereditata dai rettili e nel becco che è un altro derivato
epidermico costituito da un rivestimento corneo che inguaina le arcate
mascellari
Il piumaggio:
– costituisce l'abito dell'uccello e può variare con il sesso, la stagione, il periodo
riproduttivo e, mentre per alcuni favorisce il mimetismo, in altri è vivacemente
colorato ( cromatofori nel derma e pigmento).
– svolge numerose funzioni: definisce la forma e il contorno dell'uccello, lo riveste e
lo protegge con più strati, lo isola consentendogli una temperatura interna di 41°C
(possono essere mantenute più o meno erette, e in tal modo intrappolano una certa quantità di
aria che, scaldata dal corpo dell'animale, fa da strato isolante contro il freddo); gli permette
inoltre di volare, grazie alle penne delle ali (remiganti) e della coda (timoniere).
L’unica ghiandola presente è la ghiandola dell’uropigio vicino alla coda, che
produce una sostanza oleosa impermeabilizzante
penne e piume
Lamina interna
Lamina esterna
VESSILLO
Rachide
CALAMO
SCAPO
Annessi cutanei cornei esclusivi degli uccelli,
derivati evolutivamente dalle squame dei
rettili e di origine epidermica.
Una penna consiste di due parti principali:
l'asse centrale, o scapo, e il vessillo
costituito dalle barbe e le barbule unite
fra loro da uncini(anuli).
Lo scapo si suddivide in una parte basale
nuda e cava, il calamo, infissa nel follicolo,
e in una parte libera, detta rachide, che
porta il vessillo ed è piena all’interno Il
calamo è aperto per consentire il
passaggio delle sostanze nutritive durante
la crescita della penna.
Le penne più vistose, le cosiddette penne di contorno o
penne propriamente dette, sono quelle delle ali e della
coda: un altro tipo di penna, più soffice e morbida, è la
piuma.
Intorno alla base delle penne di contorno ci sono poi le
filopiume, piccole, semplici, simili a peli, con rachide
lungo e barbe rudimentali.
Isolamento termico
•Mammiferi e Uccelli sono omeotermi e
uno dei principali adattamenti per la
termoregolazione è rappresentato
dall’isolamento termico, reso possibile
dalla pelliccia o dalle piume e dagli
strati di grasso sottocutaneo.