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H. Curtis, N. S. Barnes, A. Schnek, G. Flores
Invito alla
biologia.blu
C – Il corpo umano
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L’organizzazione
del corpo umano
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Suddivisione e gerarchia
Possiamo immaginare di dividere il
corpo umano in sezioni, per
facilitarne lo studio:
piano sagittale mediano divide il
corpo in due parti speculari, destra
e sinistra;
piano frontale divide il corpo in
porzione anteriore e posteriore;
piano trasversale divide il corpo in
porzione superiore e inferiore;
piano obliquo divide il corpo in
sezioni con inclinazioni variabili.
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Suddivisione e gerarchia
Le due cavità sono separate da un
muscolo, il diaframma.
La cavità toracica contiene cuore,
polmoni e l’esofago, che collega la
bocca allo stomaco.
Cavità addominopelvica: la parte
alta, addominale, contiene
stomaco, fegato, intestino tenue e
colon, mentre la parte pelvica
include organi genitali, vescica e
retto.
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Suddivisione e gerarchia
Alla base dell’organizzazione c’è la cellula.
Poi ci sono i tessuti, un insieme di cellule che svolgono la stessa
funzione.
Quindi abbiamo gli organi, diversi tipi di tessuto uniti e
coordinati.
Infine gli organi che cooperano sono organizzati in sistemi o
apparati.
Il sistema è una unità monofunzionale formata da tessuti
omogenei con la stessa origine embriologica; l’apparato invece
ha un’origine embriologica e istologica differente.
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Suddivisione e gerarchia
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I sistemi del corpo umano
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I sistemi del corpo umano
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Alcune funzioni dell’organismo
Il metabolismo è l’insieme delle reazioni che permettono la
degradazione di molecole e la sintesi di altre attraverso il
consumo di energia.
L’uomo è un organismo eterotrofo: ingerisce il cibo che deve
essere trasformato e ricava l’energia grazie alla respirazione
cellulare nei mitocondri.
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Alcune funzioni dell’organismo
Animali endotermi, come i mammiferi, generano calore
internamente per mantenere costante la temperatura del
proprio corpo, livelli di attività metabolica elevati.
Animali ectodermi, come serpenti e pesci, regolano la
temperatura corporea scambiando calore con l’ambiente. In
situazioni climatiche difficili non riescono a svolgere le
funzioni vitali.
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Alcune funzioni dell’organismo
Omeostasi:
capacità di reagire ai cambiamenti dell’ambiente esterno
mantenendo quello interno costante;
temperatura, composizione chimica, organismi estranei
come virus e batteri;
più difficile per organismi unicellulari e piccoli, più
vulnerabili ai cambiamenti esterni;
organismi grossi e pluricellulari hanno un vantaggio dovuto
al minore rapporto superficie/volume e a barriere
protettive.
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Alcune funzioni dell’organismo
Integrazione e controllo: il
sistema endocrino controlla i
cambiamenti in un periodo
lungo, mentre il sistema
nervoso determina risposte
rapide di millisecondi.
Sistema a feedback
positivo/negativo: a ogni
stimolo corrisponde una
risposta che potenzia lo
stimolo o lo annulla.
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I tessuti del corpo umano
Tipo di cellule staminali
Danno origine a
Caratteristiche
Totipotenti
Tutti i tipi di tessuto,
Si trovano nei primi stadi
compresi gli annessi
dell’embrione
embrionali (per esempio, il
sacco amniotico)
Pluripotenti
Tutti i tipi di tessuto, ma
Sono le cellule del feto e del
non agli annessi embrionali cordone ombelicale
Multipotenti
Alcuni tipi di cellule
specializzate
Nel midollo osseo
forniscono sia globuli rossi
che globuli bianchi
Unipotenti
Un solo tipo di cellule
specializzate
In gravidanza, per esempio,
queste cellule accrescono le
ghiandole mammarie
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I tessuti del corpo umano
In età adulta alcune cellule, come pelle e globuli rossi,
mantengono un alto tasso di mitosi, altre invece, come quelle
del muscolo cardiaco, smettono di dividersi.
Tipo di cellule
Vita media
Globuli bianchi
2 giorni
Cellule dell’epitelio intestinale
7 giorni
Cellule della pelle
20 giorni
Globuli rossi
120 giorni
Cellule del fegato
150 giorni
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I tessuti del corpo umano
Il tessuto è un insieme di cellule che aderiscono grazie a uno
strato di polisaccaridi e proteine e comunicano attraverso 3
tipi di giunzioni:
comunicanti, permettono ad acqua e soluti ionici di passare
attraverso canali proteici, presenti soprattutto negli
embrioni;
occludenti, fanno aderire tra loro le membrane sigillando
gli spazi tra di loro, si trovano nell’epitelio intestinale;
desmosomi, saldano le cellule tra di loro, impediscono che
vi siano fessure, si trovano nella pelle.
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I tessuti del corpo umano
Il tessuto epiteliale regola il movimento degli ioni e delle
molecole e può essere squamoso, cubico o cilindrico. Si
classifica in epitelio semplice o monostratificato, epitelio
composto o pluristratificato.
Poggia su uno strato
extracellulare detto
lamina basale, fatta di
glicoproteine, che
fornisce sostegno e
nutrimento.
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I tessuti del corpo umano
Strutture specifiche del tessuto epiteliale:
ciglia, presenti nella trachea, convogliano particelle
estranee verso l’esterno;
muco lubrificante, nel sistema respiratorio e digerente;
recettori sensoriali, per ricevere informazioni su odori,
sapori, e portare il messaggio al cervello.
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I tessuti del corpo umano
Alcune cellule si raggruppano per formare ghiandole
specializzate nella secrezione.
Le ghiandole esocrine hanno un dotto che riversa il secreto
all’esterno, come nel caso delle ghiandole sudoripare, oppure
verso cavità interne, come per gli enzimi digestivi nello
stomaco.
Le ghiandole endocrine riversano il prodotto nel liquido
interstiziale e da qui nel sangue, i loro prodotti sono chiamati
ormoni. Isole di Langheras nel pancreas producono insulina e
glucagone.
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I tessuti del corpo umano
Il tessuto connettivo connette, sostiene e protegge i tessuti.
Sono formati da cellule, come i fibroblasti, che formano le fibre,
e gli osteoblasti che formano l’osso, dalla matrice
extracellulare, formata da sostanza fondamentale con proteine,
fibre, acqua e polisaccaridi e infine da cellule adipose.
Tipo di connettivo
Sottotipo
Tessuto osseo
Cartilagine
ialina, fibrocartilagine, elastica
Tessuto connettivo denso
regolare, irregolare, elastico
Tessuto connettivo lasso
fibrillare o areolare, adiposo,
reticolare
Tessuto connettivo liquido sangue e linfa
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I tessuti del corpo umano
Le fibre del tessuto connettivo:
fibre collagene, tendini, legamenti, cartilagine e osso;
fibre elastiche, pareti dei grossi vasi sanguigni;
fibre reticolari, reticoli all’interno degli organi pieni come
fegato e milza.
Nella matrice le proteine «legano» le cellule alle fibre, i
polisaccaridi determinano la fluidità.
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I tessuti del corpo umano
I tessuti connettivi sono classificati in base alle caratteristiche
della matrice cellulare.
Tessuto osseo: è un tessuto di sostegno formato da cellule che
occupano le lacune tra uno strato e l’altro di durissima matrice
extracellulare.
La matrice contiene sali di calcio e fibre collagene e scambia ioni
calcio con il sangue.
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I tessuti del corpo umano
La cartilagine è formata da cellule chiamate condrociti
posizionati in spazi detti lacune.
Il condroitinsolfato è un polisaccaride che le permette di
tornare alla sua forma originaria dopo stress meccanico.
La cartilagine non è innervata e non ha vasi.
Cartilagine ialina: è la struttura di sostegno di laringe,
trachea e bronchi, e si trova anche nella zona di attacco
tra costole e sterno.
Riveste le articolazioni e il suo consumo è la causa di
artrosi degenerative.
Contiene molte fibre collagene in sostanza vitrea.
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I tessuti del corpo umano
Fibrocartilagine: il maggior contenuto in fibre di
collagene si trova nei dischi intervertebrali e nei
menischi.
Il tessuto connettivo denso è caratteristico di tendini e
legamenti.
La pelle e le valvole cardiache hanno un tessuto denso
irregolare per la disposizione delle fibre.
Le fibre di collagene e fibroblasti favoriscono la
resistenza agli stress.
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I tessuti del corpo umano
Il tessuto connettivo lasso fibrillare è il più
abbondante ed è composto da tre tipi di fibre
intrecciate a trama larga (fibroblasti, cellule
immunitarie e adipociti).
È ricco di sostanza fondamentale, acqua e sali minerali.
Le cellule vi attingono nutrienti e riversano scarti, in
caso di infiammazione assorbe liquidi in eccesso dando
origine all’edema (gonfiore).
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I tessuti del corpo umano
Il tessuto connettivo lasso adiposo si trova sottocute
con il ruolo di isolante e barriera meccanica a
protezione di alcuni organi vitali come reni e cuore.
È formato da adipociti, riserva energetica su fianchi e
mammelle.
Il citoplasma delle sue cellule è trasparente e il nucleo
è spostato.
Tessuto connettivo lasso reticolare: trama fine di fibre
reticolari che forma l’impalcatura di alcuni organi come
milza, linfonodi e midollo osseo.
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I tessuti del corpo umano
Tessuto sanguigno: la matrice cellulare è il plasma e
liquida e contiene proteine solubili che diventano fibre
solo in caso di coagulazione.
Le sue cellule sono globuli rossi, bianchi e piastrine.
La linfa è un tessuto connettivo liquido con matrice
extracellulare simile al plasma, ma con meno proteine.
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I tessuti del corpo umano
Il tessuto muscolare è il tessuto più
abbondante nei vertebrati.
Le sue cellule riescono a contrarsi e si
suddivide in muscolo striato scheletrico:
muove lo scheletro ed è volontario;
cardiaco: costituisce la parete del cuore
ed è involontario; liscio: circonda la
parete degli organi interni come vescica,
stomaco, utero e vasi sanguigni, è
involontario.
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I tessuti del corpo umano
Tessuto nervoso: il neurone è l’unità funzionale fondamentale
per trasmettere l’impulso nervoso.
È una cellula formata da un corpo cellulare, che contiene il
nucleo; da dendriti, estensioni corte numerose e filamentose
che ricevono gli stimoli; e infine dall’assone, filamento che
conduce l’impulso nervoso su grandi distanze, dal sistema
nervoso centrale (SNC) verso la periferia.
Le cellule gliali sono utili per il nutrimento, l’isolamento e il
sostegno dei neuroni, hanno anche un ruolo nella trasmissioni
degli impulsi.
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I tessuti del corpo umano
Neuroni sensoriali:
ricevono informazioni
dalla periferia e la
trasmettono al SNC.
Neuroni motori:
trasmettono dal sistema
nervoso agli effettori.
Interneuroni: formano
interconnessioni tra due
o più neuroni del SNC.
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Tecniche di imaging
Radiografia: è la più
antica, si fotografano le
parti le corpo con i raggi X,
serve per valutare la
struttura ossea o i noduli
cancerosi del cancro al
polmone. In alte dosi i
raggi X sono cancerogeni.
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Tecniche di imaging
Ecografia: usa gli ultrasuoni per vedere i tessuti molli e il
muscolo cardiaco così come il feto in gravidanza, l’immagine è
in movimento. Non ha effetti collaterali e non è invasiva.
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Tecniche di imaging
Risonanza magnetica nucleare: adatta per vedere i tessuti in
prossimità delle zone dense, articolazioni e cervello. Vengono
stimolate le molecole di idrogeno grazie all’attività di un
magnete.
Risonanza magnetica funzionale:
scoperta nel 1992 permette di vedere
il flusso di sangue al cervello, utile in
caso di malattie neurodegenerative.
A causa del magnete queste due
tecniche non possono essere usate in
caso di pacemaker o protesi
metalliche.
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Tecniche di imaging
Tomografia assiale
computerizzata o TAC: utilizza i
raggi X emessi da uno
strumento che ruota attorno al
paziente. L’immagine ottenuta
è il risultato di tante scansioni
dettagliate.
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Tecniche di imaging
Tomografia a emissione di
positroni o PET: utile per
l’analisi delle attività
fisiologiche e quella
biochimica del cervello. Al
paziente vengono
somministrati radioisotopi che
emettono raggi gamma.
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