Curtis InvitoBlu C Organizzazione corpo umano
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1 H. Curtis, N. S. Barnes, A. Schnek, G. Flores Invito alla biologia.blu C – Il corpo umano 2 L’organizzazione del corpo umano 3 Curtis et al. Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2012 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. 4 Curtis et al. Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2012 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. 5 Curtis et al. Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2012 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. 6 Curtis et al. Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2012 Suddivisione e gerarchia 7 Curtis et al. Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2012 I sistemi del corpo umano 8 I sistemi del corpo umano 9 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. 10 Curtis et al. Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2012 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. 11 Curtis et al. Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2012 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. 12 Curtis et al. Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2012 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. 13 Curtis et al. Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2012 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 14 Curtis et al. Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2012 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 15 Curtis et al. Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2012 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. 16 Curtis et al. Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2012 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. 17 Curtis et al. Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2012 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. 18 Curtis et al. Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2012 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. 19 Curtis et al. Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2012 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 20 Curtis et al. Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2012 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. 21 Curtis et al. Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2012 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. 22 Curtis et al. Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2012 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. 23 Curtis et al. Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2012 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. 24 Curtis et al. Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2012 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). 25 Curtis et al. Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2012 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. 26 Curtis et al. Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2012 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. 27 Curtis et al. Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2012 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. 28 Curtis et al. Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2012 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. 29 Curtis et al. Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2012 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. 30 Curtis et al. Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2012 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. 31 Curtis et al. Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2012 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. 32 Curtis et al. Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2012 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. 33 Curtis et al. Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2012 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. 34 Curtis et al. Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2012 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. 35 Curtis et al. Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2012
