IL SISTEMA IMMUNITARIO
In ogni momento il nostro organismo è esposto ad attacchi da parte di agenti patogeni, ma solo nel momento
in cui siamo colpiti da un processo infettivo ci rendiamo conto di quanto sia indispensabile il sistema di difesa
dell'organismo, ossia il sistema immunitario.
Il sistema immunitario presenta due componenti: l'immunità innata e l'immunità acquisita.
Prima di descrivere i meccanismi di difese immunitarie vale la pena dare uno sguardo al grande numero di
patogeni che possono rivelarsi nocivi per l'organismo.
Parassiti
I parassiti sono i più voluminosi, ma non i più temibili nemici del sistema immunitario. Si
tratta soprattutto di ascaridi, nematelminti, tenie, visibili solo al microscopio oppure
lunghe metri, che si insediano principalmente nell'intestino, ma che possono anche
migrare in altri tessuti distruggendoli; è il caso, per esempio, del cisticerco e di alcune
tenie.
Protozoi
Di dimensioni inferiori rispetto ai parassiti riconducibili a occhio nudo, sono gli organismi
unicellulari (protozoi).
Batteri
I batteri sono ancora più piccoli dei parassiti unicellulari, nell'ordine di misura dei
micrometri. Contrariamente alle cellule di organismi animali e vegetali (eucarioti), i batteri
appartengono ai cosiddetti procarioti, ossia esseri viventi privi di nucleo delimitato da
membrana e con un ambiente interno particolare.
Essi possiedono un DNA ad anello e una parete cellulare ricca di carboidrati.
Paradossalmente alcuni batteri vivono all'interno dell'organismo umano con vantaggi reciproci: la flora
intestinale, per esempio, è costituita in massima parte da batteri che non necessitano d'ossigeno. Essi
traggono nutrimento dai residui della digestione, ispessiscono in tal modo le feci, contribuendo al
rifornimento di vitamine nonché legando l'ammoniaca eccedente.La maggior parte dei batteri dell'ambiente
non è comunque così innocua.I batteri sono causa di infiammazioni purulente (foruncoli) a livello locale e di
affezioni generali (infiammazioni polmonari) che, negli individui con una riduzione delle difese immunitarie,
superano le difese provviste dal sistema immunitario e possono provocare una disseminazione batterica nel
circolo (sepsi) con conseguenze anche mortali.Una infezione batterica è inizialmente localizzata in un punto
ben determinato, ma può successivamente estendersi a tutto il corpo. Il cosiddetto pus è costituito da batteri
e leucociti in via di disgregazione.
Funghi
Anche i funghi sono potenziali agenti patogeni. Si sviluppano sull'epidermide, mucose e
coinvolge anche gli organi interni, soprattutto nei soggetti immunodeficienti (per esempio
pazienti affetti da AIDS).
Virus
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Gli agenti patogeni maggiormente nocivi sono i virus, i quali hanno dimensioni di pochi
nanomentri. Non si tratta di organismi autonomi, ma di complessi molecolari costituiti da
una catena di DNA o di RNA che risulta impacchettata in un involucro proteico, talvolta
anche in una capsula glicoproteica.
I virus introducono la propria informazione genetica nel DNA nucleare di una cellula ospite, programmandola
in modo che essa stessa produca sempre più virus. Naturalmente senza cellula ospite i virus non possono
replicarsi.
Proprio a causa di questa forma di replicazione, risulta particolarmente difficile per il sistema immunitario
evitare una infezione virale. Poiché gli stessi virus, essendo di piccole dimensioni, sono difficilmente
aggredibili, il sistema immunitario deve necessariamente distruggere le cellule infettate.
La maggior parte delle infezioni, come per esempio il comune raffreddore, sono causate da virus.
Un'infezione virale spesso compare contemporaneamente in più organi, generalmente con un attacco
febbrile.
Tossine
Per concludere, il sistema immunitario reagisce anche contro alcune molecole nocive di
grandi dimensioni, le tossine. L'esempio più noto è quello della tossina difterica.
L'organismo non è in grado di difendersi dalla difterite ma, grazie alla vaccinazione
antidifterica,
può
inattivare
l'esotossina
prodotta
dal
germe.
Stimoli fisici (raggi ultravioletti per esempio) e chimici provocano danni nel DNA e
possono trasformare cellule normali in cellule neoplastiche.
Immunità
innata
o
naturale
Già prima della nascita, l'organismo non sviluppa solo una serie di meccanismi di difesa specifici molto
complessi che agiscono su determinati agenti patogeni, ma anche una modalità aspecifica d'attacco di
molti microrganismi. I primi garantiscono all'organismo in via di sviluppo una certa protezione di base contro
le infezioni e costituiscono la premessa indispensabile affinché si possa raggiungere una certa immunità
anche rispetto a nuovi tipi di agenti patogeni.I secondi rappresentano un prerequisito indispensabile per i
meccanismi specifici altamente sofisticati.
Le strategie innate di difesa umorale non mediata da cellule specifiche sono le seguenti:
sistema del completamento
migrazione di leucociti
protezione dalle infezioni tramite interferone
lisi diretta dei batteri
Le macromolecole del sistema immunitario non specifiche, presenti nel sangue, costituiscono il sistema
evolutivo più antico di difesa contro le infezioni.L'elemento più importante della difesa umorale aspecifica,
ossia il sistema del completamento, è costituito da una serie di molecole proteiche finalizzate alla stessa
funzione.
E' costituito da circa 20 proteine plasmatiche diverse: C1, C2, C3, C4,C5, C6, C7, C8, C9, C10, C11 più altre
10 circa proteine di controllo. Viene attivato sia tramite una reazione antigene-anticorpo (via classica), sia
direttamente
mediante
i
carboidrati
della
parete
cellulare
batterica
(via
alternativa).
I complicati meccanismi che concludono la cascata di reazioni del sistema del completamento praticano in
ultimo una serie di fori nella membrana cellulare di un agente patogeno o di una cellula dell'organismo
infettata. Ciò determina la morte della cellula infettata o del patogeno.
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Cascata del complemento
In caso di infiammazione vengono liberati dei mediatori (citochine) che richiamano i globuli bianchi dal
sangue nei tessuti. L'attrazione di cellule autologhe tramite messaggeri chimici prende il nome di
chemiotassi.
Migrazione di leucociti
In caso di infezione virale si ha, da parte delle cellule infette, una liberazione di interferone. E' una molecola
di segnalazione che viene liberata da leucociti infettati da virus e da cellule connettivali per proteggere le
cellule non ancora infette. Questa strategia consiste in un abbassamento drastico, anche se temporaneo,
all'interno delle cellule, della neosintesi di proteine proprie o estranee all'organismo; in tal modo viene
rallentata anche la proliferazione dei virus.
Il lisosoma attacca direttamente la parete cellulare di alcuni batteri che è costituita da carboidrati, a meno
che questa sia protetta da una capsula glicoproteica. Il lisozoma, un enzima presente anche nella saliva,
attacca direttamente la parete cellulare di alcuni batteri, prima che essi abbiano la possibilità di penetrare
all'interno del corpo.
Le
strategie
innate
di
difesa
umorale
mediata
da
cellule
specifiche
sono
le
seguenti:
sistema dei fagociti mononucleati
cellule natural killer
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Il sistema dei fagociti mononucleati (MFS)
comprende tutti gli organi in cui sono presenti
macrofagi (dal greco: grandi mangiatori) e altre
cellule fagocitanti; in particolare esso è
sviluppato nei linfonodi, nel fegato e nel midollo
osseo.
I macrofagi possono fagocitare corpi estranei: il
loro citoplasma si avvolge attorno al corpo
estraneo inglobandolo in una vescicola
delimitata dalla membrana citoplasmatica
(fagosoma). All'interno della cellula questo
fagosoma si unisce ai lisosomi, vescicole
contenenti enzimi digestivi attivi, costituendo il
fagolisosoma nel quale ha luogo la vera e
propria digestione.
Le cellule natural killer contrastano i virus. Si tratta di linfociti di grandi dimensioni con un citoplasma
esteso che contiene dei granuli, i quali sono in grado di riconoscere le cellule malate e di perforare la loro
membrana con una speciale proteina (perforina). In questo modo inoculano nella cellula bersaglio enzimi
che portano a una degradazione del DNA provocando la morte della cellula stessa. Il processo prende il
nome di "apoptosi".
Cellule natural killer
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Immunità acquisita o adottata
Quando si parla di difesa immunitaria spesso si fa riferimento all'immunità acquisita attraverso meccanismi
specifici, ovvero sistemi specializzati in risposta a un agente patogeno ben determinato.
L'immunità acquisita o adottata si compone di:
linfociti
cellule della "memoria"
immunoglobine
antigeni
I linfociti sono gli effetti responsabili delle difese immunitarie specifiche. Si tratta di piccole cellule che nel
midollo
osseo
si
differenziano
in
linfociti
B
e
linfociti
T.
I linfociti T sono di gran lunga il tipo più frequente. La loro denominazione deriva del timo, dove essi
maturano e vengono selezionati. E' infatti possibile distinguere tre sottopopolazioni di linfociti T: cellule T
"helper", cellule T "suppressor" e cellule T "citotossiche".I linfociti B, invece, possiedono la capacità di
trasformarsi in grosse plasmacellule, che sono le cellule effettrici dell'immunità umorale specifica. Esse
secernono anticorpi in grande quantità.
Le cellule della "memoria" si attivano in presenza di una seconda infezione causata dallo stesso agente
patogeno. La risposta immunitaria in questo caso si sviluppa molto più rapidamente e più efficacemente
rispetto a prima.La formazione di cellule della memoria specifiche costituisce il vero principio su cui si basa
ciascun vaccino.
Le immunoglobine sono gli "organi di senso" del sistema immunitario, essendo in grado di distinguere e
identificare le sostanze proprie dell'organismo e quelle estranee a esso.Esse sono localizzate come recettori
sulla superficie dei linfociti B oppure sono secrete come anticorpi nel plasma sanguigno.
La necessità della presentazione degli antigeni si spiega in buona parte tramite i meccanismi di protezione
escogitati dai microrganismi, i quali hanno appunto lo scopo di impedire che i linfociti possano riconoscerli.
Se una cellula che presenta antigeni assume l'agente patogeno e lo digerisce parzialmente all'interno dei
suoi fagolisosomi, la possibilità di esporre in superficie l'antigene stesso è maggiore.
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IL SISTEMA NERVOSO
Ogni espressione della nostra personalità, ossia pensieri, speranze, sogni, desideri, emozioni, sono funzioni
del sistema nervoso. Il sistema nervoso è, per così dire, l'hardware attraverso il quale sperimentiamo noi
stessi, in quanto individui inconfondibili, e per mezzo del quale interagiamo con l'ambiente che ci circonda.
Come un computer, il nostro sistema nervoso analizza dati che provengono da diversi luoghi e distribuisce
informazioni a molte sedi remote. Anche il computer più sofisticato non può vantare l'incredibile complessità
di circuiti, di correlazioni, di centri di elaborazione e di vie di informazione posseduta dal sistema nervoso
umano.
Il sistema nervoso è la sede dell'assunzione, elaborazione e trasmissione delle informazioni relative a tutto il
corpo umano, in altre parole è il sistema di regolazione delle funzioni corporee. Il sistema nervoso
comprende tutto il tessuto nervoso del nostro organismo. Il tessuto nervoso trasporta informazioni ed
istruzioni da una regione del corpo ad un'altra.
Le funzioni del sistema nervoso comprendono:
fornire sensazioni sull'ambiente interno ed esterno
integrare le informazioni sensoriali
coordinare le attività volontarie e involontarie
regolare e controllare le strutture e gli apparati periferici
Il tessuto nervoso comprende due distinte popolazioni cellulari: le cellule nervose o neuroni e le cellule di
sostegno o neuroglia. Le cellule di sostegno isolano i neuroni e forniscono una rete di sostegno; sono più
numerose dei neuroni e costituiscono circa la metà del volume del sistema nervoso. I neuroni sono invece i
responsabili del trasferimento e dell'elaborazione delle informazioni nel sistema nervoso.
I neuroni
Un neurone tipico possiede un corpo cellulare, o soma, molte diramazioni, dendriti sensoriali e un lungo
assone che termina in una o più stazioni sinaptiche.
A livello di ciascuna sinapsi il neurone è in rapporto con altre cellule. I miliardi di neuroni del sistema nervoso
presentano notevoli diversità strutturali:
i neuroni anassonici si trovano nel sistema nervoso centrale (SNC) ed in particolari organi di senso ma
la loro fisiologia non è molto chiara;
il neurone unipolare, i suoi processi dendritici e assonali sono continui e il soma giace da una parte. I
neuroni sensitivi del sistema nervoso periferico sono di solito unipolari;
i neuroni bipolari hanno un assone e un dendrite con il soma intercalato. I neuroni bipolari sono
relativamente rari ma importanti componenti del SNC e di particolari organi di senso quali occhio e
orecchio;
i neuroni multipolari possiedono diversi dendriti e un singolo assone che può avere uno o più collaterali.
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I neuroni multipolari sono relativamente frequenti nel SNC. Per esempio tutti i motoneuroni che
controllano i muscoli scheletrici sono multipolari.
Ogni neurone deve adempiere cinque funzioni fondamentali:
ricevere informazioni (input) dall'ambiente esterno o interno, oppure da altri neuroni;
integrare le informazioni ricevute e produrre un'adeguata risposta in forma di segnale (output);
condurre il segnale al suo terminale di uscita;
trasmettere il segnale ad altre cellule nervose, ghiandole o muscoli;
coordinare le proprie attività metaboliche, mantenendo l'integrità della cellula.
Ecco ora una spiegazione sulle varie parti costituenti il neurone:
I dendriti
Sono ramificazioni che si estendono dal corpo della cellula nervosa, specializzati nel rispondere ai segnali
provenienti da altri neuroni o dall'ambiente esterno. La loro forma ramificata offre un'ampia superficie alla
ricezione dei segnali. I dendriti dei neuroni sensoriali sono dotati di speciali adattamenti della membrana che
consentono loro di rispondere a stimoli ambientali specifici come la pressione, gli odori, la luce o il calore.
Nei neuroni del cervello e del midollo spinale, i dendriti rispondono ai neurotrasmettitori chimici liberati da
altri neuroni. Essi sono dotati di recettori proteici di membrana che si legano a neurotrasmettitori specifici e
inviano, come risultato di quel legame, segnali elettrici.
Il soma (corpo cellulare)
Assicura le funzioni vitali del neurone e integra i segnali elettrici provenienti dai dendriti. Viaggiando lungo i
dendriti, i segnali confluiscono al corpo cellulare del neurone che, comportandosi come un centro di
integrazione, li "interpreta" e "decide" se produrre un potenziale d'azione, il segnale elettrico di uscita
(output) del neurone. Provvisto dell'assortimento di organuli simile a quello di qualsiasi altra cellula, il corpo
cellulare sintetizza anche proteine, lipidi e carboidrati, e coordina inoltre le attività metaboliche della cellula.
L'assone
Trasporta a destinazione i segnali elettrici generati dal corpo cellulare. In un neurone tipico, l'assone, che è
una fibra lunga e sottile, si protende dal corpo cellulare, facendo del neurone la cellula più lunga del corpo
umano. Singoli assoni, per esempio, si estendono dal midollo spinale alle dita dei piedi, coprendo una
distanza superiore a un metro.Gli assoni costituiscono le linee di distribuzione lungo le quali si propagano i
potenziali d'azione in direzione centrifuga verso le estremità del neurone. Come i trefoli di fili ritorti di un cavo
elettrico, gli assoni sono per lo più avvolti in un fascio di nervi. A differenza dei cavi per il trasporto
dell'elettricità, in cui si verifica una dissipazione di energia nel tragitto tra la centrale e l'utente, la membrana
plasmatica degli assoni riesce a far pervenire alle estremità del neurone potenziali d'azione di
intensità immutata.
I terminali sinaptici
I terminali sinaptici comunicano con altri neuroni, muscoli e ghiandole. I segnali vengono trasmessi ad altre
cellule a livello dei terminali sinaptici, che appaiono come rigonfiamenti delle estremità ramificate degli
assoni.
La maggior parte dei terminali sinaptici contiene una sostanza chimica specifica, detta neurotrasmettitore,
che viene liberata in risposta a un potenziale d'azione che percorre l'assone. I terminali sinaptici di un
neurone possono comunicare con una ghiandola, con un muscolo con dendriti o con un corpo cellulare di un
secondo neurone, in modo che il segnale in uscita (output) della prima cellula diventi segnale in entrata
(input) per la seconda.
Il sistema nervoso
Il sistema nervoso viene diviso anatomicamente in due parti:il sistema nervoso centrale e il sistema
nervoso periferico.
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Il sistema nervoso centrale (SNC) è costituito dall'encefalo, racchiuso nella
scatola cranica, e dal midollo spinale, contenuto invece nel canale vertebrale.
Ogni singolo segmento midollare ha la capacità di controllare autonomamente
funzioni motorie specifiche (riflessi). Il SNC è responsabile dell'integrazione,
analisi e coordinazione dei dati sensoriali e dei comandi motori. E' anche la
sede di funzioni più importanti quali l'intelligenza, la memoria, l'apprendimento e
le emozioni. A differenza del sistema nervoso periferico, il SNC non è solo in
grado di raccogliere e trasmettere informazioni, ma anche di integrarle.
Il sistema nervoso periferico (SNP) è costituito da tutto il tessuto nervoso al di
fuori del SNC. Il sistema nervoso periferico svolge essenzialmente la funzione
di trasmissione del segnale attraverso fasci di conduzione. I segnali,
afferenti da un'unità periferica (organo) o in uscita (efferenti) verso un'unità
periferica, decorrono in fibre separate (assoni) che generalmente sono
raggruppate in un fascio di conduzione unitario (nervo). Un nervo contiene
esclusivamente assoni, cellule di Schwann e tessuto connettivo. I corpi delle
cellule nervose sono raggruppati nei gangli del sistema nervoso periferico e nei
nuclei del midollo spinale e del tronco encefalico.
Il sistema nervoso centrale: midollo spinale ed encefalo
Midollo spinale
Il midollo spinale, con l'encefalo, forma il sistema nervoso centrale; ha forma cilindrica, larghezza media di 810 mm e spessore di 5-7 mm.
Si estende dal grande forame occipitale fino a raggiungere pressappoco il primo corpo vertebrale lombare,
non occupando quindi il canale vertebrale in tutta la sua lunghezza. Il canale vertebrale rappresenta per il
midollo spinale, che è molto delicato, un'ottima protezione dai danni meccanici.
Il midollo spinale è molto più breve della colonna vertebrale, ma è costituito da tanti segmenti quanti sono i
corpi vertebrali. Per tale ragione i nervi spinali e le loro radici, dal rachide cervicale a quello lombare,
decorrono in modo sempre più obliquo verso il basso.
Se si seziona una porzione qualsiasi del SNC, si nota in primo luogo che vi sono territori ben delimitati in
rapporto fra loro, rispettivamente la sostanza grigia e la sostanza bianca. La sostanza grigia contiene
soprattutto i corpi delle cellule nervose, mentre la sostanza bianca è composta dagli assoni e dai loro
rivestimenti. Al centro del midollo spinale si trova un canale centrale molto sottile che è un residuo
embrionale e non di rado è occluso o dilatato in cisti.
a
b
La sostanza grigia
La sostanza grigia del midollo spinale è situata centralmente ed è quindi compresa all'interno della sostanza
bianca. Il termine sostanza grigia deriva dalla colorazione grigia degli ammassi cellulari encefalici, midollari e
gangliari.
In sezione trasversa essa ha una forma che ricorda quella di una farfalla: le due "ali anteriori" (corna
anteriori) o, dal punto di vista tridimensionale, colonne anteriori, sono relativamente tozze e sono
interamente circondate da sostanza bianca; le "ali posteriori" (corna posteriori; colonne dorsali), che sono
più sottili, si estendono fino ai limiti del midollo spinale, ossia fino all'imbocco delle radici posteriori, dove
giungono le fibre nervose che raccolgono le informazioni della sensibilità della cute e delle mucose e
trasmettono le sensazioni di tatto, pressione, temperatura, vibrazione e dolore (in altre parole la
cosiddetta sensibilità esterocettiva). Anche gli stimoli sensitivi del tratto gastrointestinale (sensibilità
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intocettiva), della muscolatura e delle articolazioni (sensibilità propriocettiva) raggiungono il SNC tramite
le radici posteriori.
Immediatamente in rapporto con la porzione più posteriore della sostanza grigia del midollo spinale, la
sostanza gelatinosa forma un filtro o una "porta" per le fibre del dolore che, per mezzo della radice
posteriore, si irradiano nella sostanza grigia del corno posteriore. Qui terminano gli assoni per la
soppressione del dolore provenienti dal tronco encefalico e i sensori del tatto cutaneo.
Una piccola sporgenza fra il corno anteriore e quello posteriore, ossia il corno laterale (colonna laterale), è
poco evidente. Le sue cellule, tramite le radici anteriori, inviano assoni agli organi innervati dal sistema
vegetativo, per esempio alla muscolatura gastrica e intestinale.
La sostanza bianca
Immediatamente adiacenti alla sostanza grigia decorrono brevi fasci di fibre nervose, i cosiddetti fasci
fondamentali, che collegano 4-5 segmenti midollari confinanti. Essi circondano come un sottile mantello
l'intera sostanza grigia e provvedono a schemi riflessi complessi che non riguardano solo la muscolatura di
un unico segmenti (riflessi polisegmentali).
La massa della sostanza bianca è formata invece da lunghi fasci (tratti) ascendenti e discendenti che
collegano fra loro encefalo e midollo spinale. I fasci decorrono in tre funicoli (cordoni) che risultano più o
meno nettamente separati fra loro dalla fessura midollare, dal corno anteriore e da quello posteriore.
Il sottile cordone anteriore è situato fra la fessura mediana anteriore e il corno anteriore, il cordone laterale
fra il corno anteriore e quello posteriore, il cordone posteriore fra il corno posteriore e il setto mediano
posteriore.
Il colore chiaro della sostanza bianca è dovuto al rivestimento mielinico delle fibre nervose. Il tessuto è
quindi ricco di membrane cellulari dotate di fosfolipidi (grassi) ed è scarsamente irrorato.
Encefalo
Con un peso di 1,3-1,5 kg, l'encefalo, dopo il fegato, è l'organo più pesante del corpo. A riposo viene
utilizzata fino al 25% dell'energia metabolica per rifornire l'encefalo. La parte più antica dell'encefalo è il
midollo allungato o bulbo, la cui struttura ricorda ancora la suddivisione metamerica del midollo spinale.
Attraverso confini ben definiti, esso passa nel ponte che presenta connessioni importanti con il cervelletto.
Il cervelletto, dopo il cosiddetto "cervello" costituito da diencefalo e telencefalo, è la parte che occupa
maggiore spazio all'interno della scatola cranica. Il cervelletto è appoggiato sul midollo allungato e sul ponte.
Il midollo allungato, il ponte e il cervelletto lavorano in stretta collaborazione e controllano importanti
funzioni del movimento.
Queste tre formazioni delimitano il quarto ventricolo che ha forma di losanga. Le due porzioni caudali del
tronco encefalico (midollo allungato e ponte) costituiscono il romboencefalo. Al romboencefalo si unisce
anteriormente il mesencefalo, che è il tratto più breve del tronco encefalico. Nel midollo allungato i fasci
motori, provenienti dalla corteccia telencefalica e diretti al midollo spinale, formano le piramidi, dove avviene
la decussazione di queste vie motorie.Se il mesencefalo assume una posizione "mediana" fra le componenti
cerebrali antiche e quelle recenti, il diencefalo fa chiaramente parte di queste ultime. Esso è composto
fondamentalmente dal talamo destro e sinistro, nonché dall'ipotalamo, situato al centro. I due talami e
l'ipotalamo delimitano il terzo ventricolo che ha la forma di una fessura situata sull'asse mediano del corpo.
La suddivisione del diencefalo in una parte destra e una sinistra si manifesta in forma ancora maggiore nel
telencefalo.
I due emisferi telencefali si pongono in comunicazione per mezzo di collegamenti svolti da fasci nervosi
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(commessure) anche se talora funzionano in modo completamente separato l'uno dall'altro.
Dall'indietro in avanti si distinguono i lobi occipitali, i lobi parietali, i lobi temporali e i grossi lobi frontali che da
soli rappresentano un terzo del telencefalo. Due profonde scissure delimitano da un lato i lobi parietali dai
lobi temporali, dall'altro li separano dal lobo frontale. Ciascuna metà del telencefalo (emisfero telencefalico)
contiene al proprio interno un ventricolo laterale ricolmo di liquor (i due ventricoli laterali).
Il sistema nervoso periferico
Il sistema nervoso periferico è costituito dai nervi periferici che collegano il cervello e il midollo spinale
al resto del corpo, compresi i muscoli, gli organi di senso e gli organi dei sistemi digerente, respiratorio,
escretore e circolatorio. All'interno dei nervi periferici si trovano gli assoni dei neuroni sensoriali che
trasmettono al sistema nervoso centrale l'informazione sensoriale proveniente da tutte le parti del corpo. I
nervi periferici contengono anche gli assoni dei neuroni motori (o motoneuroni) che trasmettono i segnali dal
sistema nervoso centrale agli organi e ai muscoli.La porzione motoria del sistema nervoso periferico può
essere suddivisa in due parti: il sistema nervoso somatico e il sistema nervoso autonomo.
I motoneuroni del sistema nervoso somatico stabiliscono sinapsi con i muscoli scheletrici e controllano il
movimento volontario. I loro corpi cellulari si trovano nella sostanza grigia del midollo spinale, e i loro
assoni raggiungono direttamente i muscoli controllati. I motoneuroni del sistema nervoso autonomo
controllano invece le risposte involontarie. Essi stabiliscono sinapsi con il cuore, i muscoli lisci e le
ghiandole.
Il sistema nervoso autonomo è controllato sia dal midollo allungato sia dall'ipotalamo. Si usa suddividere il
sistema nervoso autonomo in sistema nervoso simpatico e sistema nervoso parasimpatico.
Il sistema nervoso simpatico agisce sugli organi interni in modo da preparare l'organismo ad affrontare
un'attività logorante o dispendiosa da un punto di vista energetico: il cuore batte più velocemente, il
sangue defluisce dal sistema digerente per poter meglio irrorare i muscoli, le pupille si dilatano per ricevere
una maggior quantità di luce e le vie aree nei polmoni si espandono in previsione di un maggior afflusso di
ossigeno.
Il sistema nervoso parasimpatico è invece associato ad attività caratteristiche dei momenti di ozio.
Sotto il suo controllo la muscolatura liscia del sistema digerente entra in piena attività, il battito cardiaco
rallenta e le vie respiratorie si restringono.Inoltre gli assoni parasimpatici si trovano nei nervi che hanno
origine dall'encefalo (mesencefalo e midollo allungato) e dalla base del midollo spinale. Al contrario gli
assoni simpatici si trovano nei nervi che hanno origine dalle sezioni mediana e inferiore del midollo
spinale. In entrambi i sistemi simpatico e parasimpatico si trovano due neuroni che trasmettono messaggi in
sequenza dal sistema nervoso centrale a ciascun organo bersaglio, ma le sinapsi che stabiliscono sono
localizzate
in
sedi
diverse.
Nel sistema nervoso simpatico la sinapsi è localizzata nei gangli vicini al midollo spinale, mentre nel sistema
nervoso parasimpatico la sinapsi è localizzata nei gangli più piccoli situati intorno o in prossimità di ciascun
organo bersaglio.
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IL SISTEMA CIRCOLATORIO
Il sistema circolatorio si compone di tre parti:
un fluido, il sangue, che funge da mezzo di trasporto;
una rete di canali, i vasi sanguigni, per distribuire il fluido nei vari punti del corpo;
una pompa, il cuore, per tenerlo in movimento.
Alcune delle funzioni più importanti sono:
il trasporto di ossigeno dai polmoni ai tessuti e di diossido di carbonio dai tessuti ai polmoni
la distribuzione dei prodotti della digestione a tutte le cellule dell'organismo
il trasporto di rifiuti e prodotti tossici al fegato per la disintossicazione e ai reni per l'escrezione
la distribuzione di ormoni dagli organi che li secernono ai tessuti sui quali agiscono
la regolazione della temperatura corporea, in parte ottenuta adeguando il flusso sanguigno
il controllo delle perdite di sangue per mezzo della coagulazione
la difesa contro batteri e virus, grazie all'azione di anticorpi e globuli bianchi presenti nel flusso
circolatorio
Dal punto di vista meccanicistico si può parlare dei vasi sanguigni come di un sistema chiuso, caratterizzato
da una funzione aspirante e una premente, paragonabile al rifornimento di acqua potabile e al ritorno di
acqua industriale attraverso una canalizzazione. Al pari della circolazione dell'acqua a scopo tecnico, anche
il sistema circolatorio viene suddiviso in un sistema ad alta pressione (rifornimento di acqua) e in un
sistema a bassa pressione (canalizzazione). Nel sistema ad alta pressione vengono comprese l'aorta, le
arterie i rami arteriosi e le arteriole del grande circolo; nel sistema a bassa pressione le venule, i rami venosi
e le vene del grande circolo. Sistema ad alta e a bassa pressione sono separati dal letto capillare, sempre
del grande circolo.
Uscito dal cuore, il sangue percorre una serie di vasi: nell'ordine, arterie-arteriole-capillari-venule-vene, per
tornare poi al cuore. Le arterie e le vene formano un sistema di distribuzione interna a cui il cuore fornisce la
propulsione necessaria. Sia il circolo polmonare sia quello sistemico partono dal cuore, attraverso tronchi
arteriosi di grosso calibro in cui passa il sangue attraverso le valvole semilunari.
I vasi collegati a questi tronchi si ramificano ripetutamente. Man mano che procede la ramificazione le
dimensioni delle arterie si riducono gradualmente fino a che esse diventano arteriole. Le arteriole sono i più
piccoli vasi del sistema arterioso, e attraverso essi il sangue entra nella rete capillare dei vari tessuti.
Il sangue che defluisce dalla rete capillare entra dapprima nelle venule, che sono i più piccoli vasi del
sistema venoso. Successivamente questi sottili vasi si uniscono a quelli vicini per formare piccole vene,
quindi il sangue passa attraverso le vene di medio e grosso calibro prima di raggiungere le vene cave (nel
circolo sistemico) o le vene polmonari (nel circolo polmonare).
Le arterie
Nel viaggiare dal cuore ai capillari periferici il sangue attraversa le arterie elastiche, le arterie muscolari e le
arteriole.
Le
arterie
elastiche
sono
grossi
vasi
di
diametro
superiore
a
2,5
cm.
I tronchi aortici e polmonare e le loro principali ramificazioni sono esempi di arterie elastiche. Le pareti
delle arterie elastiche non sono molto spesse, ma sono estremamente resistenti. La tonaca media di
questi vasi è ricca di fibre elastiche e relativamente povera di muscolatura liscia. Di conseguenza, le
arterie elastiche possono tollerare la notevole pressione prodotta ogni volta che si verifica la sistole
ventricolare ed il sangue lascia il cuore. Durante la diastole ventricolare la pressione ematica all'interno
del sistema arterioso cade, e le fibre elastiche ritornano alle loro dimensioni originali, mentre, quando le
pressioni salgono improvvisamente, esse si stirano. La loro espansione attutisce l'improvviso
innalzamento pressorio durante la sistole ventricolare e la loro contrazione rallenta la riduzione della
pressione durante la diastole ventricolare.
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Le arterie di medio calibro, chiamate anche arterie muscolari o di distribuzione, distribuiscono appunto
il sangue agli organi periferici. Una tipica arteria muscolare ha un diametro di circa 0,4 cm. La spessa
tonaca media di un'arteria muscolare contiene una grande quantità di muscolatura liscia e poche fibre
elastiche.
Le arteriole sono più piccole delle arterie di medio calibro. La tonaca media delle arteriole è formata da
uno strato incompleto di muscolatura liscia, che le rende capaci di modificare il proprio diametro,
modificando la pressione sanguigna e la quantità di sangue che affluisce nel suo territorio di competenza.
Queste variazioni si verificano in seguito a stimoli locali, automatici o endocrini.
Capillari
I capillari sono i soli vasi sanguigni le cui pareti permettono scambi tra il sangue e il circostante
liquido interstiziale. Poiché le pareti capillari sono relativamente sottili, le distanze di diffusione sono
piccole e lo scambio può avvenire rapidamente.Inoltre, il flusso ematico nei capillari è relativamente lento,
concedendo un tempo sufficiente per la diffusione o il trasporto attivo dei materiali attraverso le loro pareti. A
differenza dei grossi vasi, la parete capillare è limitata ad un unico strato, l'endotelio. Le cellule endoteliali
sono estremamente piatte e talvolta hanno uno spessore di soli 1-2 micrometri, esse sono situate a ridosso
di una membrana basale, spessa 40-60 nm. Le cellule endoteliali possono sovrapporsi in parte, aumentando
o diminuendo lo spessore della parete capillare. In tal caso esse formano una barriera consistente, fra
sangue e tessuti, che lascia passare solo sostanze selezionate. Molti capillari possiedono addirittura piccoli
pori oppure "finestre" più ampie (capillari fenestrati) che sono chiuse da un sottile strato di membrana,
ovvero da un diaframma. I capillari di questo tipo lasciano passare piccole molecole, ma impediscono la
fuoriuscita
di
sostanze
di
grosso
peso
molecolare,
in
particolare
proteine.
I capillari hanno la particolare funzione di filtrazione, riassorbimento e deflusso linfatico. Dai capillari
passa più liquido nei tessuti (filtrazione) di quanto essi a loro volta possono riassorbirne (riassorbimento). Il
liquido residuo scorre lungo le vie linfatiche, raggiungendo indirettamente il sistema venoso.
La pressione all'interno dei capillari (pressione idrostatica) causa lo stillicidio continuo di liquido dal plasma
sanguigno negli spazi intercellulari (interstizio) che circondano i capillari e i tessuti. Questo liquido è noto
come liquido interstiziale ed è composto soprattutto da acqua in cui sono disciolte sostanze nutritive, ormoni,
gas sostanze di rifiuto e piccole proteine del sangue. Le grandi proteine plasmatiche, i globuli rossi e le
piastrine non sono in grado di uscire dai capillari a causa delle loro dimensioni, sebbene i globuli bianchi
possano filtrare attraverso gli interstizi tra le cellule delle pareti dei capillari.
12
I movimenti del liquido interstiziale attraverso la parete capillare sono quantitativamente notevoli.
La filtrazione si aggira approssimativamente intorno ai 20 litri al giorno, supera di poco il
riassorbimento (18 litri al giorno); il liquido residuo (2 litri al giorno) viene assorbito attraverso l'interstizio
dal sistema linfatico e deviato nel sistema venoso, oppure permane a livello dei tessuti come liquido
interstiziale (edema). Il bilancio dei liquidi si esprime come segue:filtrazione = riassorbimento + deflusso
linfatico.
Sistema venoso
La struttura microscopica delle vene è simile a quella stratificata della parete arteriosa. Il sistema venoso ha
inizio con le venule situate al termine del letto capillare (venule postcapillari). Questi piccoli vasi non hanno
alcuna tonaca muscolare. Quest'ultima si trova solo nelle vene più grosse, che presentano un calibro di circa
1mm.
A causa del loro ampio lume e della loro parete sottile, le vene possono immagazzinare anche grosse
quantità di sangue; per tale ragione esse prendono il nome di vasi di capacitanza. Questi ultimi, in caso di
rapida perdita di liquidi nel sistema circolatorio (per emorragia o eccessiva sudorazione), dispongono di
acqua di riserva in modo che il circolo arterioso, ovvero il circolo ad alta pressione, non subisca
immediatamente una caduta pressoria.
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SISTEMA
ARTERIOSO
SISTEMA
VENOSO
La differenza significativa tra il sistema arterioso e quello venoso riguarda la distribuzione delle principali
vene nel collo e negli arti. In queste regioni le arterie non si trovano in prossimità della superficie corporea,
ma al contrario delle vene superficiali, esse sono profonde, lontane dalla cute, protette dalle ossa e dai
tessuti molli circostanti. Per quanto riguarda il sistema venoso ci sono due gruppi di vene periferiche, uno
superficiale e l'altro profondo.In generale le pareti delle arterie sono più spesse di quelle delle vene. La
tonaca media di un'arteria contiene più fibrocellule muscolari lisce e fibre elastiche rispetto ad una vena.
Queste componenti, elastica e contrattile, resistono alla pressione generata dal cuore quando spinge il
sangue
in
circolo.
Inoltre, per concludere, in sezione un'arteria sembra più piccola della vena corrispondente. Quando la
pressione del sangue non spinge più contro il tessuto elastico e la muscolatura liscia delle pareti arteriose,
esse si stringono, mentre le vene, che hanno poco tessuto elastico nelle loro pareti, si contraggono molto
poco.
Poiché le pareti delle arterie sono relativamente spesse e resistenti, esse mantengono il proprio aspetto
circolare, se sezionate. Le vene tagliate tendono a collassare e, in sezione, esse sembrano appiattite o
grossolanamente distorte.
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IL SANGUE
Il sangue è un tessuto fluido attraverso il quale si realizza il trasporto di sostanze nutritive, gas, ormoni e
prodotti di rifiuto. Il sangue, inoltre, trasporta cellule specializzate che difendono i tessuti periferici da
infezioni
e
malattie.
Queste funzioni sono assolutamente essenziali in quanto un'area completamente priva di circolazione può
morire nel giro di pochi minuti.
Il sangue nell'organismo ha le seguenti funzioni:
trasporta gas disciolti portando ossigeno dai polmoni ai tessuti e anidride carbonica dai tessuti ai
polmoni;
distribuisce le sostanze nutritive assorbite nel tubo digerente o rilasciate dai depositi del tessuto
adiposo o dal fegato;
trasporta i prodotti del catabolismo dai tessuti periferici ai siti di eliminazione come i reni;
consegna enzimi e ormoni a specifici tessuti-bersaglio;
regola il pH e la composizione elettrolitica dei liquidi interstiziali in ogni parte del corpo;
riduce le perdite dei liquidi attraverso i vasi danneggiati o ad altri lesionati. Le reazioni di coagulazione
bloccano le interruzioni nelle pareti vascolari prevenendo modificazioni nel volume del sangue che
possono intaccare seriamente la funzione cardiovascolare;
difende il corpo dalle tossine e dagli agenti patogeni: infatti trasporta globuli bianchi, cellule
specializzate che migrano nei tessuti periferici per "combattere" infezioni o rimuovere detriti e apporta
anticorpi, proteine speciali che attaccano micro-organismi o agenti estranei. Il sangue, inoltre, riceve
tossine prodotte da infezioni, danni fisici o attività metaboliche e le consegna al fegato e ai reni dove
possono venire inattivate o espulse;
aiuta a regolare la temperatura del corpo assorbendo e ridistribuendo calore.
Il sangue, quasi al 50%, è fatto di acqua che ha una capacità straordinariamente elevata di trattenere
calore.
L'organismo umano contiene 5-6 litri di sangue, equivalenti all' 8%circa del peso corporeo.
Componenti del sangue
Il sangue è formato da due principali componenti:
1. una parte liquida, il plasma, che costituisce il 55-60%del volume del sangue;
2. una serie di cellule specializzate (i cosiddetti "elementi figurati") presenti in sospensione nel
plasma (globuli rossi, globuli bianchi, piastrine). Mediamente questi elementi corpuscolari
rappresentano il 40-45% del volume totale del sangue.
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Il plasma
Il plasma ha densità poco più alta di quella dell'acqua proprio perché è formato per più del 90% proprio da
acqua, nella quale sono disciolte numerose sostanze: proteine, ormoni, sostanze nutritive (glucosio,
vitamine, amminoacidi, lipidi), gas (diossido di carbonio, ossigeno), ioni (sodio, cloruro, calcio, potassio,
magnesio) e sostanze di rifiuto come l'urea.Le sostanze presenti in quantità maggiore sono le proteine,
principalmente di tre tipi:
1. le albumine, con importanti funzioni osmotiche;
2. le globuline, che trasportano i grassi e sono essenziali nei processi immunitari.
Esse includono:
3. - le immunoglobuline:chiamate anche anticorpi, attaccano le proteine estranee e gli agenti
patogeni;
- le proteine vettrici, le quali trasportano ioni e ormoni che altrimenti potrebbero passare attraverso
il filtro renale.Sia alle albumine che alle globuline si possono attaccare lipidi, quali i trigliceridi, gli
acidi grassi o il colesterolo che non sono solubili in acqua. Le globuline coinvolte nel trasporto dei
lipidi sono chiamate lipoproteine.
4. - il fibrogeno, fondamentale nella coagulazione del sangue. Le proteine plasmatiche contribuiscono
a mantenere costantemente a 7,4 il pH del sangue (funzione tampone); per l'organismo, inoltre,
esse rappresentano una riserva di proteine importante e, soprattutto, immediatamente disponibile.
Gli elementi figurati
Le maggiori componenti cellulari del sangue sono i globuli rossi, i globuli bianchi e le piastrine.
I globuli rossi
Come altri elementi del sangue, i globuli rossi vengono prodotti nel midollo delle ossa brevi o piatte (ala
iliaca, sterno, corpi vertebrali) nonché nelle epifisi di omero e femore.I globuli rossi, o eritrociti,
rappresentano un po' meno della metà del volume totale del sangue (40% per la donna e 45% per
l'uomo).La forma di un globulo rosso ricorda quella che si ottiene schiacciando una pallina di plastilina tra
pollice e indice. Tale forma biconcava garantisce una superficie maggiore di quella di una cellula sferica di
uguale volume, ciò esalta la capacità della cellula di assorbire e cedere ossigeno attraverso la sua
membrana.
Una delle caratteristiche più appariscenti dei globuli rossi è il colore rosso, dovuto al pigmento emoglobina,
una grossa molecola proteica contenente ferro, che rappresenta circa un terzo del peso della cellula. Non
meno del 97% dell'ossigeno trasportato dal sangue è fissato nell'emoglobina e per il resto sostanzialmente è
composto da una membrana plasmatica e da un citoscheletro. La molecola di emoglobina raccoglie
l'ossigeno dove la concentrazione è elevata, come nei capillari dei polmoni, e lo cede dove la
concentrazione è bassa, in altri tessuti del corpo. Ceduto l'ossigeno, una parte dell'emoglobina si combina
con il diossido di carbonio prodotto dal metabolismo cellulare e ritorna ai polmoni.
Grazie all'emoglobina, il nostro sangue può trasportare una quantità di ossigeno 70 volte superiore a quella
che sarebbe possibile se l'ossigeno fosse semplicemente disciolto nel plasma. Legando a sé l'ossigeno,
l'emoglobina subisce una lieve modificazione di forma che ne altera il colore. Infatti il sangue deossigenato è
di colore marrone-rosso scuro, ma appare bluastro attraverso la cute, mentre il sangue ossigenato è di
colore
rosso
ciliegia.
I globuli rossi, come anche le piastrine, sono gli unici elementi dell'organismo privi di nucleo. Per tale
16
ragione non sono in grado di replicarsi né di produrre proteine.Un globulo rosso immesso nella corrente
circolatoria ha una vita media di circa 4 mesi (115-120 giorni) prima di venire fagocitato da macrofagi
localizzati soprattutto a livello della milza. Queste cellule svolgono la cosiddetta funzione della
"eritrocateresi". I globuli rossi giovani sono in grado di rimodellarsi e sopravvivere senza subire danni,
superando
perciò
il
"filtro"
esistente
a
livello
della
milza.
Il numero dei globuli rossi del sangue si mantiene costante grazie a un meccanismo di feedback negativo,
al quale partecipa l'ormone eritropoietina. L'eritropoietina viene messa in circolo dai reni in risposta a una
carenza di ossigeno, quale si può verificare per esempio ad alta quota o in seguito a una perdita di sangue.
L'ormone sollecita il midollo osseo ad accelerare la sintesi di nuove cellule. Quando il livello di ossigeno nei
tessuti torna a valori adeguati, la produzione di eritropoietina viene inibita, e il tasso di produzione dei globuli
rossi ritorna nella norma.
Il gruppo sanguigno è determinato da proteine specifiche presenti sulla membrana dei globuli rossi. Il
sangue è infatti classificato in gruppi, A, B, AB o 0 a seconda della presenza o meno di proteine
specifiche (indicate con le lettere A e B) sulla membrana plasmatica dei globuli rossi. Nel sangue di
gruppo A è presente la proteina A, nel sangue di gruppo B la proteina B e nel sangue di gruppo AB
entrambe le proteine, al contrario, nel sangue di gruppo 0 entrambe le proteine sono assenti. Inoltre, nel
plasma di ciascun individuo sono presenti anticorpi contro le proteine mancanti sui suoi globuli rossi (quindi
ad esempio un individuo con sangue di gruppo A possiede anticorpi contro le proteine B).
I globuli bianchiI globuli bianchi (leucociti) sono i responsabili delle difese immunitarie dell'organismo.
Vi sono cinque categorie di globuli bianchi (linfociti, monociti, neutrofili, basofili e eosinofili) che insieme
costituiscono meno dell'1% delle cellule del sangue. Queste cellule si distinguono l'una dall'altra in base
all'affinità per i coloranti, alle dimensioni e alla forma del nucleo. Esse svolgono una funzione difensiva
contro gli aggressori provenienti dall'esterno e si avvalgono del sistema circolatorio per raggiungere il luogo
attraverso cui sono penetrati elementi estranei.Per esempio, i monociti e i neutrofili usano la rete dei capillari
per spostarsi dove qualche batterio è riuscito a introdursi sfruttando una ferita; giunti a destinazione filtrano
attraverso le pareti dei capillari come minuscole amebe.Nei tessuti monociti danno origine ai macrofagi,
cellule ameboidi capaci di incorporare particelle estranee. Quindi macrofagi e neutrofili inglobano i batteri
che sono penetrati o altre cellule identificate come estranee ivi comprese le cellule cancerogene. Così
facendo, i globuli bianchi subiscono una degradazione irreversibile, muoiono e si accumulano contribuendo
a formare quella sostanza bianca nota come "pus", caratteristica delle zone infette.
I linfociti intervengono nella risposta immunitaria. Il sistema immunitario consiste di circe duemila miliardi di
linfociti. Molti di questi si trovano nel sangue e nella linfa distribuiti per tutto il corpo; altri si accumulano in
organi specifici, soprattutto il timo, i linfonodi e la milza. La risposta immunitaria è il risultato delle iterazioni
tra diversi tipi di linfociti e le molecole da essi prodotte. Ci sono infatti due tipi di linfociti: linfociti B e
linfociti T in una fase precoce dello sviluppo embrionale, i linfociti T, in via di formazione, migrano nel timo
(da qui il nome di linfociti T) e si differenziano nelle forme mature. I linfociti B maturano invece nello stesso
midollo
osseo
(in
inglese
bone
marrow
,
da
cui
proviene
il
loro
nome).
I linfociti B e T svolgono, nella risposta immunitaria, ruoli nettamente diversi; comunque le risposte che
entrambi producono constano di tre fasi fondamentali:
17
1. riconoscimento dell'invasore
2. l'attacco riuscito
3. la memorizzazione dell'invasore per impedire future infezioni.Meno abbondanti sono i basofili e gli
eosinofili. La produzione di eosinofili è stimolata da un'infezione parassitaria, in seguito alla quale gli
eosinofili convergono sugli aggressori e li ricoprono di sostanze letali. I basofili producono composti
anticoagulanti e molecole, come l'istamina, che intervengono nelle reazioni infiammatorie.
Le piastrine
Le piastrine non sono cellule intere, bensì frammenti di megacariociti, grosse cellule presenti nel midollo
osseo che formano le piastrine come gemmazioni citoplasmatiche avvolte dalla membrana; una volta
staccatasi dal megacariocita, le piastrine entrano nel sangue, dove svolgono un ruolo essenziale nel
processo di coagulazione. Analogamente ai globuli rossi, le piastrine sono prive di nucleo e il loro ciclo
vitale
è
ancora
più
breve,
compreso
tra
10
e
12
giorni.
Le piastrine sono fondamentali quanto il fibrogeno nella coagulazione del sangue.
La formazione del coagulo è un processo che ha inizio quando le piastrine, insieme ad altri fattori contenuti
nel plasma, giungono a contatto con una superficie irregolare, per esempio un vaso sanguigno lesionato. Le
piastrine tendono ad aderire alle superfici irregolari, per cui si accumulano l'una sull'altra e, se il vaso è di
piccolo diametro, lo otturano completamente. A integrare il meccanismo provvede poi la coagulazione del
sangue che costituisce la più importante delle difese dell'organismo contro le emorragie. La lesione sulla
superficie di un vaso sanguigno non soltantoinduce le piastrine a esercitare le loro capacità adesive,ma
anche ad innescare tra le proteine plasmatiche circolanti una complessa sequenza di eventi che culminano
nella produzione dell'enzima trombina.La trombina catalizza la trasformazione del fibrogeno, una delle tante
proteine ematiche, in molecole filiformi di fibrina.
Lesione
Accumulo di piastrine
Vasocostrizione
Filamenti di fibrina
Le molecole di fibrina si intrecciano fittamente tra di loro dando origine a una matrice fibrosa, una sorta di
ragnatela proteica che immobilizza la porzione fluida del sangue, provocandone la solidificazione in una
massa gelatinosa. Via via che nella regnatela restano imprigionati i globuli rossi, la densità del coagulo
aumenta. Le piastrine si attaccano poi al reticolo fibroso ed emanano estroflessioni appiccicose che si
agganciano l'una con l'altra. Si crea così un coagulo denso e compatto che contrae la ferita ravvicinando le
superfici danneggiate e favorendo la cicatrizzazione.
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IL CUORE
Il cuore è l’organo principale dell’apparato circolatorio. Si intende per apparato circolatorio un sistema
composto da una pompa, il cuore, e da tubi, i vasi sanguigni (arterie, vene, capillari, linfatici), distribuiti in
ogni parte ed organo del corpo umano.
La circolazione sanguigna ci consente di portare a ciascuna cellula del nostro organismo l’ossigeno e le
sostanze nutritive: aminoacidi, zuccheri, grassi. Il cuore è un muscolo cavo che si contrae spontaneamente e
ritmicamente e, con tali contrazioni, attraverso un sistema di valvole, assicura la progressione del sangue in
due circuiti, detti circolo polmonare o piccola circolazione e circolo sistemico o grande circolazione.
La piccola circolazione trasporta sangue venoso, ricco di anidride carbonica, dal cuore ai polmoni, dove il
sangue viene purificato e riportato al cuore ossigenato. Dal cuore a sua volta parte la grande circolazione
che porta il sangue arterioso all’organismo per cedere l’ossigeno e riempirsi di anidride carbonica, quindi
ritornare al cuore come sangue venoso per entrare nel piccolo circolo e purificarsi. All’interno del cuore il
sangue ossigenato arterioso non si mescola con il sangue venoso, ricco di anidride carbonica. Se si taglia il
cuore longitudinalmente lo si vedrà diviso in due parti da un setto verticale: una parte destra o cuore
venoso perché contiene il sangue venoso, l’altra sinistra o cuore arterioso che contiene il sangue
ossigenato. Le due cavità superiori si chiamano atri, quelle inferiori ventricoli.
Anatomia
Posizione
del
agli altri organi adiacenti
cuore
rispetto
Il cuore è situato nel torace, più esattamente nel mediastino, la parte della cavità toracica che si trova fra i
polmoni.
Il pericardio è composto da due foglietti: un foglietto aderisce al cuore (epicardio), l’altro foglietto parte
dall’epicardio e circonda il cuore (pericardio propriamente detto), in modo da formare una cavità virtuale
che consente al cuore di muoversi liberamente durante la contrazione cardiaca. All’interno della cavità
cardiaca, la parete è ricoperta da una membrana chiamata endocardio.
La forma ricorda un cono, la cui base è però situata in alto, con l’apice rivolto in basso, verso sinistra. Le
dimensioni nell’uomo adulto sono variabili, anche in funzione del riempimento del cuore, misurano in media
13 cm longitudinalmente, dalla punta al margine superiore degli atri, 11 cm trasversalmente, con uno
spessore massimo di 8 cm dalla colonna vertebrale allo sterno. Le dimensioni sono leggermente inferiori nel
sesso femminile. Ha un peso di circa 300 grammi, con variazioni individuali e di sesso. Nell’adulto maschio il
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peso è compreso fra 280 e 340 grammi, nell’adulto di sesso femminile è compreso fra 230 e 280 grammi.
L’insieme delle sue cavità, quando sono rilasciate, contiene un po’ meno di 500 millilitri di sangue.
Il cuore, trasversalmente, viene diviso in due parti da un solco trasversale, il solco coronario od
atrioventricolare che separa gli atri, disposti superiormente al solco, dai ventricoli, disposti inferiormente.
Gli atri sono due, uno destro ed uno sinistro, separati da un solco longitudinale, detto solco interatriale.
Anche i ventricoli sono due, uno destro ed uno sinistro e sono separati da due solchi longitudinali, uno
anteriore ed uno posteriore, detti solchi interventricolari.
Nella superficie esterna del cuore si descrivono una faccia anteriore o sternocostale, una faccia
posteroinferiore o diaframmatica, una base, un apice. La base del cuore è formata dalla faccia posterosuperiore dei due atri, è in rapporto con l’aorta discendente e l’esofago ed è situata in corrispondenza delle
5°- 8° vertebre toraciche. Si trova in corrispondenza dell’atrio destro l’orifizio di sbocco della vena cava
superiore ed inferiore. In corrispondenza dell’atrio sinistro si trova l’orifizio di sbocco delle vene polmonari di
destra e di sinistra.
L’apice del cuore è formato dal ventricolo sinistro, è in rapporto con il polmone, in corrispondenza del 5°
spazio intercostale di sinistra. Mentre le cavità destre e sinistre non comunicano fra loro, le due cavità che
compongono il cuore destro e quello sinistro comunicano fra di loro. Ogni metà infatti comprende un atrio ed
un ventricolo che sono fra loro in comunicazione mediante l’orifizio atrioventricolare. I due orifizi
controllano il passaggio del sangue per mezzo di valvole che permettono il flusso di sangue dagli atri ai
ventricoli, mentre ne bloccano il reflusso. L’orifizio atrioventricolare destro è provvisto da una valvola
chiamata tricuspide, in quanto possiede tre cuspidi (lembi a forma di punte), l’orifizio atrioventricolare
sinistro è provvisto da una valvola chiamata mitrale, in quanto possiede due cuspidi. All’interno dei ventricoli
si trovano delle strutture colonnari, i muscoli papillari, il cui compito è di collegare l’apice e le pareti dei
ventricoli ai lembi delle valvole atrioventricolari, ai quali si fissano mediante dei tendini, detti corde tendinee.
I ventricoli presentano oltre agli orifizi atrioventricolari, dei forami arteriosi: nel ventricolo destro si trova il
forame per l’arteria polmonare, nel ventricolo sinistro il forame per l’aorta. Gli osti arteriosi sono forniti di
valvole, formate ciascuna da tre lembi semilunari, per questo motivo vengono chiamate valvole semilunari.
Il cuore si può proiettare sulla parete
toracica anteriore in un’area chiamata aia
cardiaca. La rappresentazione di questa
regione ha finalità pratiche in quanto,
mediante l’esame obiettivo, si può valutare
la normalità morfologiche e fisiologiche. Ad
esempio, mediante la percussione si può
valutare le dimensioni cardiache e mediante
l’ascultazione si possono apprezzare i toni
cardiaci, rumori che si originano dal flusso
di sangue che scorre attraverso gli osti
cardiaci.
I toni si ascoltano su particolari punti del
torace, detti focolai di ascoltazione. Il
focolaio mitralico, si apprezza in una
regione
detta
l’itto
della
punta,
corrispondente all’apice del cuore, ed è
apprezzabile nel 5° spazio intercostale: il
rumore è dovuto alla contrazione del
ventricolo sinistro. Il focolaio tricuspidale si apprezza nel 5° spazio intercostale destro in prossimità dello
sterno: in questa sede si apprezza il rumore dato dalla contrazione del ventricolo destro. Il focolaio
polmonare si apprezza nel 2° spazio intercostale sinistro in prossimità dello sterno: il rumore è dovuto
principalmente all’attività dell’arteria polmonare. Il focolaio aortico si apprezza all’estremo costale del 2°
spazio intercostale destro: il rumore è dovuto all’attività aortica. Mediante l’aia cardiaca possiamo così
individuare i punti corrispondenti agli osti arteriosi (polmonare ed aortico) e venosi (orifizi atrioventricolari
destro e sinistro).
20
Fisiologia
Si è detto che il cuore si contrae spontaneamente e ritmicamente. Questa attività, è mantenuta da stimoli
elettrici che originano nel cuore stesso, nel cosiddetto tessuto o sistema di conduzione. Questo tessuto è
formato da fibre muscolari, il cui compito non è di contrarsi ma di produrre automaticamente la trasmissione
di stimoli elettrici che comportano l’eccitazione e la contrazione miocardica. Lo stimolo elettrico nasce dal
nodo del seno, che si trova nell’atrio destro in corrispondenza della vena cava superiore. Viene chiamato
nodo perché gli elementi muscolari che lo costituiscono presentano una disposizione a gomitolo o a nodo.
Gli stimoli elettrici si trasmettono successivamente al tessuto muscolare dell’atrio provocandone l’attivazione
e la contrazione dell’atrio. L’eccitazione raggiunge quindi il nodo atrio-ventricolare, situato nel setto
interatriale. Da qui parte un nuovo impulso elettrico che si propaga attraverso delle fibre specializzate
appartenenti al fascio di His, situato nel setto interventricolare. Il fascio di His si divide in due branche
destra e sinistra che sotto l’endocardio ventricolare formano una rete detta rete di Purkinje. Normalmente il
nodo del seno impone il suo ritmo a tutto il muscolo cardiaco e questo ritmo è detto sinusale. Il ritmo
sinusale corrisponde ad una frequenza cardiaca di circa 70-75 battiti al minuto. Esistono altri centri capaci di
automatismo, cioè in grado di far contrarre il cuore spontaneamente secondo una determinata frequenza, e
questi centri sono caratterizzati dal determinare una frequenza cardiaca minore.
Diversi fattori possono influenzare il nodo del seno, provocando variazioni della frequenza cardiaca. Ad
esempio il sistema nervoso simpatico aumenta la frequenza, mentre il sistema nervoso parasimpatico la
rallenta. La trasmissione degli stimoli elettrici produce delle correnti che vengono comunemente registrate
con l’elettrocardiogramma.
Il cuore funziona come una pompa aspirante e premente in cui l’energia necessaria viene fornita dalla
contrazione del muscolo cardiaco stesso. Il fine della pompa è di mantenere la circolazione del sangue nel
letto vascolare arterioso, capillare e venoso. Si pensi che il cuore pompa cinque litri di sangue al minuto e
che questa quantità può essere raddoppiata se subentra un’attività fisica, fino ad arrivare, in condizioni di
sforzo fisico intenso, a pompare venti litri di sangue al minuto.
Si chiama rivoluzione cardiaca il ciclo completo di lavoro che il cuore compie attraverso due fasi distinte,
che si susseguono continuamente: fase di contrazione, detta sistole, e fase di rilasciamento o di riposo,
detta
diastole.
La funzione di pompa del cuore è assicurata dalla parete muscolare e dal sistema valvolare. Il miocardio,
quando si contrae, crea una pressione nel sangue contenuto nelle cavità cardiache; questo sangue per
mezzo delle valvole viene spinto dal cuore ai due grossi tronchi che da questo si originano: l’aorta e il tronco
polmonare. Il sistema valvolare ha la caratteristica di consentire il passaggio in una sola direzione. Gli atri
funzionano come una specie di serbatoio di raccolta del sangue proveniente dalla periferia del nostro corpo
(atrio destro), o dai polmoni (atrio sinistro). Dagli atri il sangue passa nei ventricoli che costituiscono la
pompa cardiaca vera e propria, essi lavorano contraendosi in maniera da raggiungere pressioni più alte, allo
scopo di spingere il sangue nell’aorta o nel tronco polmonare. Il miocardio ventricolare è perciò
maggiormente sviluppato, presentando uno spessore molto maggiore rispetto agli atri. E’ importante
sottolineare che i ventricoli lavorano ad alte pressioni, mentre gli atri
a bassissime pressioni.
Si è detto che il cuore lavora come una pompa caratterizzata da una
fase di contrazione e da una di rilasciamento. Le valvole atrioventricolari, che separano gli atri dai ventricoli, si aprono nella fase di
rilasciamento ventricolare, diastole, e permettono ai ventricoli di
riempirsi del sangue accumulato negli atri, successivamente queste
valvole si chiudono, ciò coincide con la fase di contrazione dei
ventricoli, la sistole, cosicché il sangue non possa refluire negli atri.
La progressione verso i grossi vasi è assicurata invece dall’apertura
delle valvole semilunari aortica e polmonare che avviene nella fase
di sistole: in questa fase i ventricoli che si contraggono raggiungono
pressioni di circa 125 millimetri di mercurio. Le valvole semilunari
dell’aorta e del tronco polmonare si chiuderanno, invece, nella fase
di diastole per impedire il reflusso di sangue nei ventricoli.
Il mantenimento della circolazione e della sua funzione, cioè quella
di trasportare il sangue, avviene solo se è presente una certo livello
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di pressione. Nelle arterie il sangue scorre sotto la spinta diretta della contrazione cardiaca; nei capillari e
nelle vene il sangue scorre perché esiste una differenza di pressione tra i capillari e gli atri (a livello degli atri
la pressione è quasi nulla). Il mantenimento della pressione dipende anche dalla contrazione delle pareti dei
vasi, dalla contrazione dei muscoli scheletrici che favorisce il ritorno venoso e dalla quantità di sangue
circolante.
La pressione arteriosa che si misura è la pressione esistente nel complesso del sistema circolatorio. La
pressione arteriosa massima corrisponde alla fase sistolica, la pressione minima corrisponde alla fase
diastolica. Si può cogliere l’importanza di mantenere una pressione arteriosa adeguata se si pensa che un
calo pressorio improvviso provoca in un individuo la perdita della coscienza. La pressione arteriosa ha il
compito di assicurare la circolazione del sangue e, in seguito ad una riduzione importante, non arriva più
sangue al cervello; ecco perché si ha la perdita di coscienza, che in condizioni estreme può portare a
collasso cardiocircolatorio e morte.
Arterie e vene
I vasi sanguigni che dal cuore si diramano verso le parti periferiche del corpo sono le arterie.
Le arterie, che hanno un diametro massimo di 25-30 millimetri, allontanandosi dal cuore si ramificano e
diventano sempre più piccole, fino a diventare delle arteriole, il cui diametro medio è di 0,2 millimetri. Le
arteriole si continuano in vasi più sottili detti capillari arteriosi, che hanno un diametro piccolissimo, 7-30
micron (1 micron corrisponde ad un millesimo di millimetro). I capillari arteriosi sboccano nei capillari venosi
e quindi nelle vene. Le vene hanno un percorso opposto alle arterie, infatti convergono dai tessuti e dagli
organi periferici al cuore. Le vene raccolgono il sangue dopo che ha ceduto l’ossigeno e le sostanze nutritive
alle cellule e dopo che ha raccolto le sostanze ed i gas di rifiuto dai tessuti.
Come si è detto, il cuore può essere suddiviso funzionalmente in cuore destro e sinistro. Il cuore destro
riceve sangue dal corpo e lo pompa nei polmoni.
Precisamente il flusso sanguigno che arriva dalla periferia viene raccolto dalla vena cava superiore ed
inferiore e da queste vene il sangue entra nell’atrio destro, viene spinto nel ventricolo destro, e tramite il
tronco dell’arteria polmonare entra nei polmoni per ossigenarsi (ricordiamo che il cuore destro contiene
solo sangue venoso, quindi ricco di anidride carbonica). Si parla di piccola circolazione per indicare la
circolazione sanguigna che raccoglie il sangue venoso dal cuore destro e, dopo averlo ossigenato negli
alveoli polmonari, lo trasporta nuovamente al cuore sinistro. Ne fanno parte il tronco polmonare che
successivamente si divide nell’arteria polmonare destra e sinistra che raggiungono il polmone
corrispondente e le vene polmonari che riportano il sangue purificato all’atrio sinistro. Nella circolazione
polmonare, invece, il cuore sinistro riceve il sangue ricco di ossigeno dai polmoni e lo pompa poi a tutto il
corpo. Precisamente il sangue ossigenato dai polmoni viene immesso nell’atrio sinistro dalle vene polmonari:
l’atrio sinistro pompa il cuore nel ventricolo sinistro e da qui, mediante un’arteria, l’aorta, viene immesso
nella circolazione generale. Il cuore sinistro contiene solo sangue arterioso, cioè ossigenato. Si parla di
grande circolazione per indicare la circolazione che parte dal cuore e trasporta alla periferia il sangue ricco
di ossigeno.
Il tronco da cui derivano tutte le arterie della grande circolazione è l’aorta. L’aorta origina dal ventricolo
sinistro, discende addossata alla colonna vertebrale, percorrendo prima la cavità toracica poi la cavità
addominale, dove a livello della quarta vertebra lombare termina nelle arterie iliache. L’aorta viene
comunemente divisa in tre porzioni: aorta ascendente, che è il tratto compresa dal cuore alla metà del
sterno e da cui si dipartono le arterie coronarie, arco dell’aorta e aorta discendente, che comprende
l’aorta toracica e l’aorta addominale. Dall’aorta originano le arterie che portano il sangue a tutto
l’organismo.
Il cuore ha le pareti muscolari altamente vascolarizzate per poter rispondere ad un aumento del fabbisogno
di nutrimento come avviene in caso di uno sforzo fisico intenso. Il miocardio è irrorato da un sistema di
arterie denominate coronarie. Esse si originano all’origine dell’aorta ascendente, nei seni aortici di Valsalva.
Le coronarie sono due: coronaria destra e sinistra. Decorrono sulla superficie del cuore dividendosi in rami
sempre più piccoli che penetrano nelle varie parti del cuore. La coronaria sinistra dopo un breve tratto
iniziale detto tronco comune si divide in due rami: ramo interventricolare anteriore e ramo circonflesso.
Si può dire grossolanamente che questi rami ossigenano la parte sinistra del cuore, mentre la parte destra è
irrorata dalla coronaria destr
22
APPARATO GENITALE MASCHILE
Nella prima figura sono indicate le parti che compongono l'apparato genitale maschile:
Pene
La capacità di modificare la forma e la consistenza del pene durante l'erezione è dovuta alla struttura
anatomica del pene che include due corpi cavernosi e un corpo spongioso dell'uretra. Il corpo spongioso che
circonda l'uretra, in corrispondenza dell'apice del pene forma il glande, che è la parte più sensibile. Al centro
dei due corpi cavernosi c'è un'arteria che, tramite rami più piccoli, può fare affluire il sangue negli spazi
vascolari del tessuto cavernoso. In condizioni normali, la muscolatura vasale liscia blocca tali derivazioni
arteriose, mentre all'inizio dell'erezione invece, per azione del sistema parasimpatico, la muscolatura vasale
si rilascia ed il sangue ad alta pressione riempie il corpo cavernoso dilatandolo e conferendogli rigidità.
Il corpo cavernoso uretrale, invece, rimane flaccido per consentire allo sperma di fuoriuscire attraverso
l'uretra.
Pene
ricurvo
Talvolta, il pene in erezione può manifestare una certa curvatura. Si tratta di un fenomeno piuttosto
frequente e, se la curvatura è leggera, non da nessun tipo di inconveniente; se la curvatura è pronunciata, è
bene rivolgersi ad uno specialista.La curvatura è dovuta ad un diverso sviluppo dei corpi cavernosi.
Il pene è ricoperto da uno strato cutaneo molto elastico e mobile che forma una plica sopra il glande
formando il prepuzio. Il prepuzio serve a proteggere il glande. In certi casi, si verifica un'anomala ristrettezza
del prepuzio che non consente al glande di scoprirsi totalmente durante l'erezione (fimosi). Questo disturbo
può portare a difficoltà di erezione, se grave, o a difficoltà igieniche. In caso di igiene insufficiente, nella
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plica del glande si può accumulare uno smegma biancastro composto da cellule epiteliali morte e da
secrezioni prepuziali che, se non rimosso, può causare irritazioni. La fimosi può essere curata con la
circoncisione (l'asportazione del prepuzio).
Testicoli
I testicoli includono la gonade (didimo), le ghiandole
sessuali maschili, e l'epididimo. All'interno delle
gonadi vengono prodotti gli spermatozoi, ma è
durante il passaggio nel canale dell'epididimo, che
dura circa 12 giorni, che ha luogo la "capacitazione"
degli spermatozoi, ovvero la creazione della loro
capacità di fecondare l'uovo. Le cellule del canale
dell'epididimo hanno anche la funzione di eliminare
gli spermatozoi eventualmente alterati.
Dotto deferente
Gli spermatozoi passano poi nel nel dotto deferente
e nella vescicola seminale dove vengono
immagazzinati. Se non vengono eiaculati vengono
riassorbiti dall'organismo. Le vescicole seminali
producono la maggior parte del liquido seminale. Tale fluido è denso e ricco di fruttosio per rifornire gli
spermatozoi dell'energia necessaria al loro movimento.
La prostata
La prostata è una ghiandola attraversata dai condotti eiaculatori che
sboccano nell'uretra prostatica. Il tratto finale di tali condotti è chiuso da
fibre muscolari che, durante la minzione, impediscono all'urina di
passare nelle vescicole seminali. Al contrario, durante l'eiaculazione
uno sfintere interno, situato all'uscita della vescica, blocca il reflusso di
sperma nella vescica. La funzione della prostata è di produrre un
secreto pari a circa un quarto del volume spermatico. Tale secreto
contiene prostaglandine e altre sostanze. Alle prostaglandine viene
attribuita la funzione di far contrarre la muscolatura liscia della vagina e
dell'utero favorendo la risalita degli spermatozoi.
Uretra
L'uretra è un condotto che decorre all'interno della prostata; ha un
tratto intermedio che attraversa il pavimento pelvico ed un tratto
passante all'interno del corpo spongioso del pene. L'uretra possiede un
gran numero di ghiandole uretrali. Le ghiandole bulbouretrali hanno la
funzione, all'inizio dell'eccitazione sessuale, di secernere un secreto
mucoso per facilitare il successivo passaggio dello sperma durante
l'eiaculazione.
Sperma
Il volume di sperma varia a seconda della durata dell'astinenza sessuale, così come il numero degli
spermatozoi in esso contenuti. Dopo 5 giorni lo sperma raggiunge il volume massimo ed una fertilità
ottimale.
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APPARATO GENITALE FEMMINILE
Nella
prima
figura
sono
indicate
le
parti
che
compongono
l'apparato
genitale
femminile:
Vulva
Vulva
Con questo termine si indicano gli organi genitali femminili esternamente visibili: le grandi e piccole labbra, il
clitoride e il vestibolo della vagina. Talvolta si include nei genitali esterni il monte di venere (l'area cutanea al
di sopra della sinfisi pubica) e il sistema pilifero del pube.Le grandi labbra sono ricoperte da uno strato
cutaneo fortemente pigmentato ricco di ghiandole sudoripare che, specialmente nel mondo animale,
svolgono una funzione di attrazione sessuale. Le piccole labbra decorrono anteriormente al clitoride,
formando
il
prepuzio
clitorideo.
Il clitoride corrisponde al pene. Analogamente al pene, ha una parte ricoperta dal prepuzio e termina nel
glande del clitoride. La lunghezza di corpo e glande è di circa 3-4 cm. La parte posteriore del glande ha una
sensibilità particolarmente sviluppata. Come il pene nell'uomo, il clitoride ha un'erezione durante
l'eccitazione, e sporge verso l'esterno.
Analogie tra organo genitale femminile e maschile
Tra le grandi e le piccole labbra c'è il vestibolo della vagina. In fondo al vestibolo, il bulbo vestibolare è
ricoperto da muscolo bulbocavernoso, che corrisponde al corpo spongioso uretrale maschile. Durante
l'eccitazione si riempie di sangue arterioso e spinge lateralmente le grandi e le piccole labbra consentendo la
penetrazione.
Nel tratto terminale posteriore dei bulbi sono situate due ghiandole (ghiandole vestibolari maggiori di
Bartolini) che hanno il compito di secernere un fluido lubrificante. Queste ghiandole sono spesso soggette ad
infezioni. In prossimità dell'orifizio vaginale ci sono numerose ghiandole vestibolari (ghiandole vestibolari
minori) che secernono un secreto mucoso. Talvolta la frigidità femminile si manifesta con una carenza delle
secrezioni vaginali e mucose.
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Vagina
La vagina ha normalmente una profondità di 7-10 cm, ma durante il rapporto, per la sua elasticità, può
arrivare a una volta e mezzo. L'orifizio vaginale è normalmente occluso dall'imene, la cui forma e dimensioni
possono essere molto diverse. In occasione del primo rapporto sessuale nella maggioranza dei casi l'imene
si lacera causando una lieve emoraggia. La forma interna della vagina si adatta agli organi adiacenti e le
pareti presentano pliche grossolane (rughe), ricche di plessi venosi che stimolano il glande durante il coito.
La parte terminale della vagina è più larga rispetto all'orifizio vaginale e finisce a fondo cieco con il fornice
vaginale posteriore dove, durante il rapporto, si raccoglie lo sperma. Poiché l'utero è inclinato in avanti, ciò
favorisce la risalita degli spermatozoi nell'utero stesso e nelle tube. Il secreto mucoso delle ghiandole e le
cellule epiteliali sfaldate costituiscono il terreno di coltura della flora vaginale fisiologica, tra la quale i batteri
di Döderlein producono acido lattico che alza l'acidità (pH4-5) proteggendo gli organi genitali femminili da
infezioni provenienti dall'esterno.
Ovaie
Le ovaie si trovano a fianco dell'utero e sono ad esso collegate dalle tube di Fallopio. Ogni ovaio contiene
migliaia di uova. Durante la vita feconda un uovo matura una volta per ciclo, esce dall'ovaio e attraversa la
tuba di Fallopio e raggiunge l'utero. L'ovocita rimane fecondabile per circa 24 ore. Se l'uovo viene fecondato
dallo spermatozoo, si annida nel rivestimento dell'utero (endometrio) e ha inizio la gravidanza, altrimenti
viene espulso insieme all'endometrio durante la mestruazione.
Tube
La funzione della tuba è quella di favorire la fecondazione dell'uovo che avviene nel primo tratto, ovvero
nell'ampolla e di trasportare gli ovociti fecondati all'utero. La mucosa interna delle tube forma pliche
longitudinali piuttosto alte rivestite da un epitelio ciliato che assicura, insieme a cellule secernenti, un flusso
liquido in direzione dell'utero che trascina con se la cellula uovo. Il massimo di questa attività è raggiunto al
momento dell'ovulazine. Anche le cellule muscolari lisce presentano onde peristaltiche in direzione dell'utero.
Utero
L'utero è il contenitore che accoglie l'uovo fecondato e ne consente lo sviluppo fino al parto. Pesa di norma
50-80 g e accoglie una cavità a forma di fessura. In gravidanza si sviluppa fino a pesare oltre un kg di peso.
L'utero è avvolto in gran parte dal peritoneo ed è situato nella parte mediana del corpo, anche se inclinazioni
a destra e a sinistra non costituiscono una eccezione.Normalmente l'utero e inclinato in alto e in avanti verso
la vagina, ma in taluni casi (20%) è inclinato verso il basso e all'indietro e si trova vicino al retto (utero
retroverso). Nella maggior parte dei casi si tratta di una forma asintomatica, in rari casi può provocare dolore
in regione sacrale durante la mestruazione o durante i rapporti sessuali quando il pene tocca il collo
dell'utero durante una penetrazione profonda.
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Dal punto di vista anatomico si distinguono una porzione superiore arrotondata dove c'è l'imbocco delle tube,
una porzione principale (corpo), un breve segmento di passaggio (istmo) e un collo. Una parte del collo
sporge nella vagina e presenta l'orifizio esterno dell'utero.Poiché in gravidanza avanzata l'utero deve
sopportare un peso superiore ai 5 kg, è fissato tramite robuste connessioni connettivali. In seguito a
numerosi parti o in età avanzata la tensione del legamento si allenta e l'utero scende verso il basso. Talvolta
quindi, la porzione vaginale dell'utero e del collo (e anche l'utero) sporgono in stazione eretta nel vestibolo
della vagina (prolasso).
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GLI ORMONI E L’APPARATO ENDOCRINO
Per trasmettere informazioni agli organi, l'organismo, oltre che del sistema nervoso, si serve di speciali
sostanze chimiche, gli ormoni, prodotte da particolari ghiandole dette endocrine.
A differenza del sistema nervoso, dove le informazioni sono trasmesse molto rapidamente, l'apparato
endocrino agisce lentamente. Gli ormoni che si diffondono nel sangue necessitano di 5-10 secondi per
scatenare il primo effetto. Normalmente, agiscono nell'arco di 30 minuti fino a tre ore, mentre alcuni, come
l'ormone della crescita, da effetti che sono visibili solo dopo alcuni mesi.
Gli ormoni
Vengono definiti ormoni tutti i messaggeri chimici che provocano una reazione specifica. Ad ogni ormone
corrisponde un recettore specifico sulle cellule bersaglio, a cui si lega l'ormone, in grado di riconoscerlo
anche a bassissime concentrazioni.Ogni cellula può possedere, per un determinato ormone, un solo tipo di
recettore, ma diversi tessuti possono avere diversi recettori per lo stesso ormone. Ciò può causare la
circostanza che lo stesso ormone possa avere effetti diversi su diversi organi. Ad esempio, l'adrenalina
aumenta l'irrorazione sanguigna dei muscoli scheletrici (attraverso i recettori β ), ma riduce l'afflusso di
sangue in corrispondenza del tratto gastrointestinale (recettori α ).
Gli ormoni, in genere, raggiungono i recettori attraverso il torrente sanguigno, ma possono raggiungerli
anche tramite i fluidi interstiziali (ormoni paracrini) o agendo direttamente sulle cellule che li producono
(ormoni autocrini).
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Dal punto di vista chimico gli ormoni si dividono i 4 categorie:
Amine
Es.:
(
o
adrenalina,
catecolamine)
noradrenalina,
dopamina
Ormoni peptidici
catene proteiche di 8 - 100 aminoacidi
Es.:
CCH,
secretina;
VIP;
gli
ormoni
dell'ipotalamo
Ormoni
Es.
e
dell'ipofisi
steroidi
cortisolo,
Acido
aldosterone,
ormoni
sessuali
arachidonico
Es prostaglandine, tromboxani
Come agiscono
Tre sono i meccanismi fondamentali:
1. Meccanismo mediato da cAMP. L'ormone non supera la membrana cellulare, ma si lega ad un
recettore esterno, sulla superficie della membrana stessa. Il recettore, dopo essersi legato
all'ormone, trasmette il segnale ad una proteina G adiacente la quale attiva l'enzima adenilciclasi
che scinde l'ATP in cAMP (adenosiltrifosfato) che funziona come "secondo messaggero" all'interno
della celluna. L'enzima Proteinchinasi A porta alla fosforilazione della proteina bersaglio. Le proteine
fosforilate modificano il loro funzionamento dando luogo al processo che l'ormone, "messaggero
chimico",
voleva
attivare.
2. Meccanismo mediato da IP3/DAG. Anche in questo caso l'ormone si lega ad un recettore
all'esterno della membrana cellulare, accoppiato con una proteina G che attiva un processo
enzimatico. In questo caso si tratta dell'enzima fosfolipasi C che può scindere i fosfolipidi che
compongono la membrana cellulare nei suoi componenti idrosolubili (IP3) e liposolubili (DAG) che
divengono secondi messaggeri dell'ormone. L'IP3 mobilizza calcio del reticolo endoplasmatico,
mentre il DAG, analogalmente al cAMP, attiva enzimi che fosforilano le proteine.
3. Aumento della biosintesi proteica. I due meccanismi descritti attivano delle proteine, modificando
l'attività delle cellule, ma non hanno effetti sulla crescita cellulare o sulla sintesi o demolizione di
proteine in essa contenute.Gli ormoni sterodei penetrano nella membrana cellulare e si legano a un
recettore presente nel citoplasma e, insieme a questo, penetrano nel nucleo della cellula. Qui
possono provocare la sintesi di nuovo mRNA.
L'apparato endocrino
Le ghiandole che producono ormoni sono l'ipofisi, il pancreas, le ghiandole surrenali, la tiroide (descritte in
questa sezione) e le ovaie e la placenta per le donne e i testicoli per gli uomini.
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Ipofisi
L'ipofisi (ghiandola pituitaria) è un organo che ha le dimensioni di una nocciola ed un peso di 0,4 - 1 g.
È situata al di sotto dell'ipotalamo a cui è collegata con il peduncolo ipofisario.
L'ipofisi produce numerosi ormoni che a loro volta regolano l'attività di altre ghiandole endocrine, esercitando
una funzione di controllo sul sistema ormonale. Per tale funzione è stata anche definita ghiandola "maestra".
Ipofisi
L'ipotalamo ha rapporto con il sistema limbico che è responsabile delle emozioni. Questo spiega lo stretto
legame tra emozioni e tasso ormonale. Psiche e bilancio ormonale sono strettamente connessi: ad esempio,
periodi di stress possono aumentare il livello della corteccia surrenale bloccando il ciclo mestruale.
L'ipofisi è formata da due parti: il lobo anteriore ed il lobo posteriore. Il lobo anteriore accoglie una varietà di
cellule secernenti ormoni ed è perciò una vera e propria ghiandola endocrina, mentre il lobo posteriore
riceve assoni di cellule nervose secernenti ormoni che si trovano nell'ipotalamo.
Il lobo anteriore produce:
L'ormone della crescita (GH) che regola la crescita, tramite la sintesi di sostanze a livello epatico,
accelerando il ciclo cellulare della maggior parte dei tessuti e il consumo di proteine e carboidrati.
Una carenza di ormone della crescita si manifesta con statura piccola, ma proporzionata; un eccesso,
talvolta procurato da un tumore ipofisario, determina una crescita eccessiva di tutte le parti del corpo e
deformità.
La prolattina che stimola le mammelle a produrre latte.
Quattro
ormoni
che
a
loro
volta
stimolano
altre
quattro
ghiandole
endocrine:
ACTH, che stimola le ghiandole surenali
FSH, che favorisce la maturazione delle cellule germinali nell'ovaio e nel testicolo
LH,
che
aumenta
la
produzione
di
testosterone
TSH, che aumenta la produzione di ormoni tiroidei e la proliferazione di cellule tiroidee, facendo
aumentare le dimensioni dell'organo.
Gli ormoni rilasciati dall'ipotalamo si distinguono in "releasing hormones" (RH) o liberine e "Inhibiting
hormones" (IH) o statine, rispettivamente se favoriscono o inibiscono la secrezione di determinati ormoni
ipofisari.
Ormoni
rilasciati
dall'ipotalamo:
CRH, che favorisce la liberazione di ACTH (che a sua volta stimola le
ghiandole surrenali)
GH-RH, che stimola la produzione di ormone della crescita
GH-IH, che riduce la secrezione di ormone della crescita
Gn-RH, che stimola la produzione di altri ormoni, regolando la funzione
sessuale
M-RH, che stimola la produzione di melanotropina aumentando la
pigmentazione cutanea
M-IH, antagonista del MRH
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P-RH, che favorisce la liberazione di prolattina
P-IH, antagonista del PRH
T-RH, che stimola la secrezione di FSH nel lobo anteriore dell'ipofisi
Pancreas
Il pancreas è una ghiandola lunga e sottile. Ha due funzioni principali: secerne grandi quantità di enzimi che
intervengono in maniera determinante nella digestione dei carboidrati, dei grassi e delle proteine e secerne
gli ormoni insulina, il suo antagonista glucagone, e la somatostatina, che svolgono l'importante funzione di
regolare il livello di glucosio nel sangue e regolano il metabolismo dei carboidrati.
Il glucosio, contenuto in numerosi alimenti, è la fonte principale di energia per tutte le cellule dell'organismo.
L'insulina agisce per abbassare il livello di glucosio nel sangue, stimolando le cellule ad assorbirlo ed il
fegato ad assorbire e ad immagazzinare il resto, mentre il glucagone stimola il fegato a liberare glucosio.
La carenza o l'assenza totale di liberazione di insulina da parte del pancreas provoca un disturbo chiamato
"diabete mellito".
Ghiandole surrenali
Le due ghiandole surrenali sono situate al di sopra del polo superiore dei reni. Sono al di fuori della capsula
renale, ma ancora all'interno del tessuto adiposo protettivo della loggia renale e perciò seguono ogni
movimento
del
rene,
pur
essendo
degli
organi
completamente
autonomi.
Sono formati da due parti: la midollare e la corticale.
Ghiandole surrenali
La corteccia surrenale produce tre gruppi di ormoni steroidei: l'aldosterone, che che controlla la
concentrazione nell'organismo di diverse sostanze chimiche tra cui il sodio e il potassio, un gruppo di
ormoni, tra cui l'idrocortisone, che regola il metabolismo dei carboidrati e un terzo gruppo costituito dagli
ormoni
maschili
androgeni
e
dagli
ormoni
femminili
estrogeni
e
progesterone.
Da notare che sia maschi che femmine producono ormoni sia maschili che femminili, ma gli androgeni
prevalgono nell'uomo e gli estrogeni nella donna.
Tiroide
La tiroide è una ghiandola situata nella regione anteriore del collo, davanti e lateralmente alla laringe ed ai
primi anelli della trachea. E' formata da due lobi, destro e sinistro, riuniti da una parte trasversale, detta
istmo. Con una certa frequenza, dal 30 al 50 %, è possibile apprezzare un sottile prolungamento che si
origina dall'istmo tiroideo, il lobo piramidale di Morgagni, residuo del dotto tireoglosso (dotto che nel feto
congiunge la tiroide alla lingua). E' bene ricordarlo, in quanto eventuali residui del dotto possono dare origine
a cisti o fistole mediane del collo.Sebbene alla nascita il peso medio della tiroide sia di circa 2 grammi,
nell'adulto raggiunge il peso di circa 20 grammi, ma può subire notevoli variazioni da un individuo all'altro.
Nel suo complesso la forma della ghiandola ricorda quella di una farfalla. Ciò è bene evidente nell'immagine
ecografica della tiroide.
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La tiroide è circondata da una capsula che, mediante una guaina (peritiroidea), è fissata alla laringe, alla
trachea ed ai fasci nervosi e vascolari del collo. Tra la guaina peritiroidea e la capsula fibrosa propria della
tiroide esiste uno spazio in cui decorrono i vasi: questo spazio viene chiamato spazio pericoloso per la
facilità con cui si verificano emorragie durante gli interventi chirurgici. Anteriormente e lateralmente la tiroide
è ricoperta dai muscoli (muscoli sottoioidei e muscoli sternocleidomastoidei). Posteriormente ai lobi laterali si
trova il fascio nerveovascolare del collo, in cui si trovano l'arteria carotide comune, la vena giugulare interna,
il nervo vago. La tiroide è in rapporto anatomico di vicinanza, tra l'altro, con due importanti strutture: i nervi
ricorrenti e le paratiroidi. I nervi ricorrenti (o laringei inferiori) innervano la maggior parte dei muscoli della
laringe. Le paratiroidi, generalmente presenti in numero di quattro, due superiori e due inferiori, sono piccoli
organi endocrini che secernono il Paratormone, un ormone che insieme alla calcitonina prodotta dalla tiroide,
regola il metabolismo del calcio e del fosforo.La posizione delle paratiroidi non è costante e le loro piccole
dimensioni, dell'ordine dei millimetri, rende impossibile in condizioni normali l'identificazione mediante
l'ecografia.
Si può perciò intuire quanto sia delicato un intervento della tiroide, in quanto la lesione di queste piccole
strutture può comportare danni a livello delle corde vocali quando si provoca una lesione dei nervi ricorrenti,
mentre si hanno alterazioni del controllo del metabolismo del calcio se vengono rimosse tutte le ghiandole
paratiroidee. In quest'ultimo caso è necessario intervenire con una terapia farmacologica.
La ghiandola tiroidea è costituita da piccole cavità (follicoli) contenenti gli ormoni tiroidei. Questi vengono
sintetizzati dalle cellule che circondano i follicoli, quindi riversati nella cavità e accumulati sotto forma di una
grossa molecola chiamata tireoglobulina. Successivamente gli ormoni tiroidei vengono secreti nel sangue
che li trasporterà in tutto l'organismo dove potranno esplicare le loro funzioni. La tireoglobulina, contenente
gli ormoni, rimane immagazzinata nei follicoli per vari mesi. La quantità accumulata è in grado di rispondere
al normale fabbisogno dell'organismo per tutto questo periodo. Questo è il motivo per cui anche in totale
cessazione della sintesi ormonale, la carenza viene apprezzata dopo diversi mesi.
La tiroide ha la funzione di secernere ormoni. Il 90 % della secrezione ormonale è costituito dalla tiroxina
(ormone indicato con la sigla T4), il 10 % dalla triiodotironina (ormone indicato con la sigla T3). In generale
i valori normali di tiroxina nel sangue variano da 5 a 12 microgrammi su decilitro di sangue, mentre i valori di
triiodiotironina variano da 80 a 180 nanogrammi su decilitro di sangue. I valori possono sensibilmente
differire a seconda del laboratorio in cui viene eseguita la ricerca e dall'ordine di misura considerato.
Entrambi gli ormoni sono importanti in eguale misura, infatti una parte considerevole della tiroxina viene
trasformata in triiodotironina nei tessuti periferici. Per produrre normali quantità di ormoni è necessario
assumere con la dieta circa 1 milligrammo di iodio alla settimana. Per prevenire la possibile carenza di iodio,
il sale da cucina viene spesso arricchito con ioduro di sodio.Gli ormoni tiroidei all'interno del circolo ematico
vengono legati a proteine che li trasportano nei tessuti e liberati all'interno di questi. È la forma libera che è
biologicamente attiva, perciò quando gli ormoni vengono dosati nel sangue si usa dosare la frazione libera,
indicata con FT3 e FT4.Gli ormoni tiroidei hanno nell'organismo due effetti principali:
1. aumento del metabolismo nella sua totalità
2. stimolazione della crescita nel bambino
32
Gli ormoni tiroidei aumentano sia il metabolismo basale dell'individuo che l'attività metabolica di tutti i tessuti.
Per metabolismo basale si intende l'entità della spesa energetica di un soggetto in condizioni di riposo, in
stato di veglia. Ad esempio, in un soggetto con aumento degli ormoni tiroidei si avrà un consumo energetico
aumentato.
Per attività metabolica dei tessuti si intende un aumento della velocità di utilizzazione delle sostanze
energetiche.
Inoltre, gli ormoni tiroidei aumentano la risposta dei tessuti alle catecolamine (dopamina, adrenalina,
noradrenalina). In generale si può dire che queste sostanze permettono all'organismo di reagire agli stress
aumentando la quantità di sangue pompata dal nostro cuore e, quindi, il flusso di sangue che arriva ai nostri
tessuti, e stimolando il metabolismo cellulare (si pensi ad esempio alla reazione che si ha di fronte ad un
pericolo).
L'influenza della tiroide a livello cellulare di tutto l'organismo spiega il motivo per cui la produzione di
un'adeguata quantità di ormoni tiroidei è indispensabile al normale accrescimento corporeo, allo sviluppo e
maturazione dei vari apparati, in particolare per l'apparato scheletrico e riproduttivo.
Per mantenere il metabolismo ad un livello normale deve essere continuamente secreta esattamente la
giusta quantità di ormoni tiroidei, infatti piccole variazioni possono avere ripercussioni notevoli
sull'organismo.
La sintesi e la secrezione degli ormoni tiroidei è controllata da ghiandole sopradescritte: ipotalamo e ipofisi.
33
IL SISTEMA RESPIRATORIO
Per trasformare l'energia delle sostanze nutritive, come lo zucchero, in energia utilizzabile, la maggior parte
delle cellule si servono di un processo biochimico chiamato "respirazione cellulare".
La produzione di energia per mezzo della respirazione cellulare richiede un rifornimento continuo di
ossigeno e genera, come sostanza di rifiuto, diossido di carbonio. Il sistema respiratorio provvede allo
svolgimento della respirazione cellulare prelevando l'ossigeno dall'ambiente ed eliminando il diossido di
carbonio
dall'organismo.
Per svolgere queste due funzioni l'atto respiratorio si svolge in due fasi: l'inspirazione e l'espirazione.
Durante l'inspirazione l'aria ricca di ossigeno entra attivamente nei polmoni grazie ad un movimento di
espansione della cassa toracica, la quale aumenta di volume. A questo scopo il diaframma, che in posizione
di riposo è a forma di cupola, si appiattisce e contemporaneamente i muscoli intercostali si contraggono e
spingono in alto e in fuori la cassa toracica. Insieme a questa si espandono anche i polmoni. Più intensa è
l'azione dei muscoli intercostali più aria entra nei polmoni.
L'espirazione, durante la quale l'aria povera d'ossigeno viene espulsa passivamente, avviene quando i
muscoli e il diaframma, che hanno provocato l'inspirazione, si rilasciano. Ciò determina una costrizione della
gabbia toracica e una contrazione dei polmoni che, essendo molto elastici, espellono l'aria.
L'aria espirata contiene ancora una certa quantità di ossigeno.
Il ritmo della respirazione è automatico, ma i muscoli coinvolti sono volontari e ogni loro contrazione è
stimolata da impulsi nervosi. Questi impulsi si originano nel "centro respiratorio" presente nel midollo
allungato. Il centro respiratorio è diviso in due parti addette rispettivamente all'inspirazione e all'espirazione.
Il centro inspiratorio attiva i muscoli intercostali fino a che esso non viene inibito dai recettori di distensione
presenti nei polmoni. A questo punto interviene il centro espiratorio, posto più in profondità, che rende
possibile
l'espirazione.
Inoltre, il midollo allungato contiene neuroni recettori che controllano la concentrazione del diossido di
carbonio nel sangue. Un livello elevato di diossido di carbonio segnala un aumento dell'attività cellulare e
quindi un maggior fabbisogno di ossigeno. I recettori perciò reagiscono immediatamente ordinando
un'intensificazione del ritmo e della profondità del respiro. Questi recettori sono molto sensibili: lo 0.3% in più
di diossido di carbonio comporta un raddoppio delle inspirazioni e quindi di conseguenza delle espirazioni.
La frequenza respiratoria, dunque, è determinata soprattutto dalla quantità di anidride carbonica che è
necessario espellere dall'organismo.
Il sistema respiratorio può essere diviso in due parti, adibite rispettivamente alla conduzione dei gas e allo
scambio dei gas. La prima consiste in una serie di vie di comunicazione che trasportano aria alla seconda
dove avviene lo scambio dei gas con il sangue.
34
Prima fase: CONDUZIONE DEI GAS
Naso
Generalmente il naso è la prima parte del corpo che viene a contatto con l'aria inspirata.
Le vie nasali costituiscono la prima barriera all'ingresso di particelle estranee nel sistema respiratorio.
Al fine di proteggere le vie respiratorie da agenti patogeni estranei e di agevolare il passaggio dell'aria si
svolgono essenzialmente tre fasi:
filtraggio
riscaldamento
inumidificazione
Sono le mucose dei cornetti nasali ad attivare le tre fasi.La prima fase è agevolata dalla particolare anatomia
delle vie nasali che induce una brusca deviazione del flusso d'aria che entra nelle narici. Tale deviazione
provoca uno "sbandamento" delle particelle di polvere, che terminano contro le mucose dei cornetti nasali, le
quali provvedono ad eliminarle.La seconda fase avviene in quanto la mucosa nasale, che è fortemente
vascolarizzata (cioè contiene molti piccoli vasi sanguigni in superficie), rilascia calore. Nella terza fase le
cellule calciformi e le grosse ghiandole presenti nella tonaca propria della mucosa secernono un muco
denso che serve ad umidificare l'aria atmosferica. Quest'ultima, quando raggiunge la faringe, è già
completamente satura di vapore acqueo e raggiunge valori simili a quelli della temperatura corporea. In tal
modo il naso protegge le vie aeree inferiori e i polmoni dagli influssi ambientali dannosi e aiuta a prevenire
processi infiammatori broncopolmonari.
Generalmente si immagina il naso come un
tetto
ad
angolo
acuto
delimitato
anteriormente e posteriormente da una
parete obliqua. Le cavità nasali sono in
rapporto lateralmente con i due seni
mascellari
che
sono
ricolmi
d'aria,
posteriormente con i seni sfenoidali e il
segmento
superiore
della
faringe,
inferiormente con il palato duro e molle ed
anteriormente con l'osso nasale e con le
cartilagini
nasali.
Una parte nasale (setto), in parte ossea ed
in parte cartilaginea, separa la cavità nasale
destra da quella sinistra. Solo raramente il setto nasale è rettilineo, di norma è più o meno deviato da un lato
(deviazione del setto).Pertanto le due cavità nasali hanno dimensioni diverse e quella più piccola è quasi
sempre la prima che si occlude durante un raffreddore.
Conformazione interna delle cavità nasali
Dalle pareti laterali di ciascuna cavità nasale sporgono tre processi ossei posti orizzontalmente e rivestiti da
una mucosa notevolmente spessa che filtra, inumidisce e riscalda l'aria inspirata:
cornetto nasale superiore
cornetto nasale medio
cornetto nasale inferiore
I cornetti inferiore, medio e superiore delimitano e formano tre compartimenti, i cosiddetti meati nasali,
ognuno dei quali posto al di sotto del corrispondente cornetto, e ricevono lo sbocco delle cavità paranasali e
del canale nasolacrimale.
35
Nel meato inferiore sbocca il canale nasolacrimale che dà passaggio al liquido prodotto costantemente dalle
ghiandole lacrimali annesse all'occhio, ossia le lacrime, nella cavità nasale e nella faringe, prima che esso
venga deglutito insieme alla saliva.Un'apertura del meato medio, che è particolarmente ampia, collega la
cavità nasale con la parte superiore del seno mascellare e con il seno frontale, mentre il meato superiore
riceve lo sbocco del seno sfenoidale. Le piccole cellule etmoidali sono in collegamento sia con il meato
medio sia con quello superiore e, di conseguenza, con l'ambiente esterno.La comunicazione dei seni
paranasali con l'ambiente esterno, garantita dalla pervietà dei condotti che sboccano nei meati nasali,
mantiene un adeguato compenso pressorio tra le cavità scheletriche del massiccio facciale e l'ambiente.
Inoltre, essa consente lo scaricamento all'esterno, tramite le vie nasali, delle secrezioni mucose in eccesso
che si formano localmente.Nella regione del piccolo cornetto superiore è situata la mucosa olfattiva con un
epitelio in cui sono accolte cellule nervose sensoriali che reagiscono a stimoli chimici che attivano le
ghiandole della mucosa olfattiva.
Le cavità paranasali:
Il seno frontale, pari e simmetrico, è situato fra il margine superiore della cavità orbitaria e la linea mediana.
Esso si sviluppa in età infantile e raggiunge le massime dimensioni nella pubertà.Altrettanto avviene per il
seno mascellare, la più ampia delle cavità paranasali. Esso è a forma di piramide rovesciata, il cui apice
giunge in vicinanza delle radici dentali.Poiché il seno mascellare è in rapporto con le cavità nasali solo nel
territorio del tetto, è possibile che le secrezioni di mucosa ristagnino in corrispondenza della base.
L'infezione di tali secrezioni può portare allo sviluppo di uno stato infiammatorio a carico dell'intera cavità
paranasale, cioè alla cosidetta sinusite. Il seno sfenoidale, pari anch'esso, è in rapporto anteriormente con le
cavità nasali. Fra il seno frontale e quello mascellare ha sede l'etmoide, al cui interno si trova un gran
numero di cellule etmoidali che fanno parte delle cavità paranasali.
Faringe
L'aria introdotta, attraverso le coane, raggiunge il segmento superiore della faringe (o rinofaringe). La faringe
è una camera comune al sistema respiratorio e a quello digerente in quanto stabilisce una comunicazione
sia con la laringe sia con l'esofago. Nella faringe si distinguono tre segmenti:
superiore: rinofaringe
medio: orofaringe
inferiore: laringo-faringe
Il segmento faringeo superiore (rinofaringe) è situato immediatamente dietro alle coane.
Qui sboccano le due tube uditive, un sistema che consente la ventilazione dell'orecchio medio (cassa del
timpano). Durante la deglutizione e lo sbadiglio, la cartilagine delle tube si solleva dalla parete faringea,
rendendo possibile un equilibrio pressorio fra il timpano e l'ambiente esterno. Poiché le tube uditive
sboccano immediatamente dietro al meato nasale inferiore, tumefazioni della mucosa nasale (raffreddore)
possono bloccare tale meccanismo causando disturbi uditivi. Con la cosidetta "manovra di Valsalva"
(espirazione forzata del naso a glottide chiusa) si ottiene comunque un compenso pressorio. La volta della
faringe accoglie del tessuto linfoide (tonsilla faringea) che, insieme alle altre tonsille, interviene nel processo
di difesa dalle infezioni.
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Il segmento faringeo medio (orofaringe) si trova dietro la cavità orale. Costituisce una via mista per aria e
cibo, quindi è, come tutte le porzioni del tratto gastrointestinale sollecitate meccanicamente, rivestita da un
epitelio pavimentoso pluristratificato.
A questo scopo le cellule epiteliali possiedono ciglia
vibratili in grado di rimuovere, attraverso il movimento
ciliare, secrezioni e e corpi estranei, quali ad esempio
particelle di polvere. Il movimento cigliare ha luogo sotto
forma di onde coordinate e al microscopio la superficie
della mucosa respiratoria appare come un campo d'orzo
mosso da vento. La velocità di tale movimento è notevole:
3-12 mm al minuto. Fra le cellule dell'epitelio cigliato sono
situate cellule caliciformi e, al di sotto di queste, ghiandole
della lamina propria che secernono uno strato protettivo
umido sulla superficie dell'epitelio.Quindi le ciglia epiteliali
trasportano la polvere, insieme al muco, nella cavità orale,
da dove essa può essere deglutita o espettorata. Questo
meccanismo prende il nome di ascensore muco-cigliare.
Il limite tra il segmento faringeo superiore e quello medio è dato dal palato molle, denominato anche velo
palatino. Si tratta di una lamina muscolare rivestita da mucosa che anteriormente è in rapporto con il piano
osseo che separa le cavità orale e nasali e che termina posteriormente nell' ugula. Il palato molle è una
valvola che, durante la deglutizione, viene sollevata da due muscoli ancorati alla base cranica in modo che il
rinofaringe, attraverso cui avviene il passaggio dell'aria, venga chiuso contro l'orofaringe nella quale passa il
bolo alimentare al momento della deglutizione.
Nel segmento faringeo inferiore (ipofaringe o laringo-faringe) la porzione posteriore della lingua (radice
linguale) entra in rapporto con l'epiglottide. Tranne che nel caso della deglutizione, la radice linguale è
sempre in posizione di protrusione per azione dei muscoli del pavimento orale.
Laringe
L'aria passata attraverso la faringe si immette nella laringe.All'ingresso della laringe si trova l'epiglottide, un
lembo di tessuto cartilagineo che regola il passaggio dell'aria. Infatti durante la normale respirazione,
l'epiglottide si piega verso l'alto, permettendo all'aria di fluire liberamente nella laringe. Durante la
deglutizione, invece, l'epiglottide si piega verso il basso, coprendo la laringe e indirizzando il cibo verso
l'esofago e quindi verso il canale digerente.Affinché le vie aree rimangano pervie anche in caso di forti
variazioni della pressione atmosferica nel distretto cervicale, la laringe necessita di uno "scheletro", le
cartilagini laringee. Lo scheletro cartilagineo della laringe è costituito dalla cartilagine tiroidea, dall'
epiglottide, dalla cricoide e dalle due cartilagini aritenoidee collegate fra loro da membrane connettivali e da
muscoli.
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All' interno della laringe, fra la faccia posteriore della cartilagine tiroidea e le cartilagini aritenoidee, si trovano
le corde vocali, lamine di tessuto elastico rivestito da mucosa che vibrano al passaggio dell'aria espirata
producendo suoni di diverse frequenze. Infatti, fra le due corde vocali rimane una fessura più o meno ampia,
la glottide, attraverso la quale avviene il passaggio dell'aria respirata e grazie alla quale si può svolgere la
funzione della fonazione. Una serie di muscoli trasversali altamente specializzati si mette in relazione con lo
scheletro laringeo. Essi sono responsabili dell'apertura della glottide e della tensione delle corde vocali.
Durante la fonazione la glottide è chiusa e viene sollecitata dall'aria espirata. Le corde vocali si spostano sia
lateralmente
sia
dall'alto
verso
il
basso
con
un
movimento
pressoché
circolare.
Di conseguenza tanto è maggiore la velocità del flusso d'aria sulla glottide tanto più forte risulta la voce.
La lunghezza delle corde vocali è anatomicamente prestabilita, circa 2-3 cm. Nell'uomo esse sono più
lunghe del 30% rispetto a quelle della donna e ne risulta una maggiore profondità della voce maschile.
Alla formazione di suoni articolati (vocali, consonanti sonore) partecipano attivamente sia le corde vocali
come strumenti di produzione di suoni, sia le vie aeree superiori e i seni paranasali come cassa di risonanza,
sia la cavità buccale come strumento di modulazione.
Trachea
Alla laringe segue la trachea, un tubo rigido ma allo stesso tempo
flessibile, le cui pareti sono rinforzate da anelli cartilaginei
incompleti.
La trachea è lunga nel suo complesso solo 10-15 cm e
generalmente un diametro superiore ai 2 cm. Essa è costituita da
15-20 anelli cartilaginei a forma di ferro di cavallo la cui apertura è
diretta posteriormente. Fra i singoli anelli cartilaginei si tende un
legamento elastico, il legamento anulare.Gli anelli cartilaginei
impediscono alle vie aeree di collassare durante l'ispirazione.
La trachea è indispensabile per consentire uno spostamento della
laringe e dei polmoni durante la respirazione profonda e la
deglutizione. All'estremità inferiore, circa all'altezza della quarta
vertebra toracica, la trachea si biforca in due grossi bronchi che
riforniscono d'aria i due polmoni.
Bronchi
I bronchi hanno la stessa struttura della trachea e sono costituiti
da altri 5-10 anelli cartilaginei che sono collegati da membrane
elastiche e possiedono una parete posteriore di tessuto muscolare
e connettivo.
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Man mano che la loro ramificazione procede, la forma degli anelli cartilaginei diviene sempre più irregolare;
nella parete bronchiale si trovano placche cartilaginee sempre più distanziate e più piccole.
I bronchi si ramificano in bronchi lobari, zonali o segmentali e lobulari, nonché in diversi tipi di bronchioli di
diametro decrescente all'interno dei polmoni.
Il naso, la faringe, la laringe, la trachea e gli stessi bronchi e brochioli non partecipano alla seconda fase,
quella dello scambio dei gas, ma hanno solo il compito di trasportare aria ossigenata agli alveoli polmonari
e di rimuovere da questi l'aria satura di anidride carbonica.
39
Seconda fase: SCAMBIO DI GAS
L'effettivo scambio di gas avviene negli alveoli all'interno dei polmoni.
I polmoni
I due polmoni si trovano all'interno della gabbia toracica. A causa della posizione asimmetrica del cuore, il
polmone sinistro è del 10-20% più piccolo di quello destro.Il polmone destro è formato da tre lobi polmonari
mentre quello sinistro da due. I tre lobi del polmone destro sono rispettivamente inferiore, medio e superiore.
Il polmone sinistro non presenta il lobo medio, questo determina un volume decisamente superiore del lobo
superiore rispetto a destra.
Durante la normale respirazione i polmoni si espandono e si contraggono facilmente e ritmicamente
all'interno della gabbia toracica. Per facilitare questo movimento e lubrificare le parti che si muovono, ogni
polmone è avvolto in una membrana umida e liscia composta di due strati (la pleura). Lo strato esterno della
membrana è addossato alla gabbia toracica. Tra i due strati esiste uno spazio praticamente impercettibile
(spazio
pleurico)
che
permette
agli
strati
di
scorrere
delicatamente
l'uno
sull'altro.
La più piccola unità polmonare visibile a occhio nudo è il lobulo. Un lobulo è costituito da uno o più
bronchioli, da rami arteriosi e venosi del circolo bronchiale e da migliaia di alveoli.
Gli
alveoli
L'alveolo, delle dimensioni di circa 1/10mm, possiede una esilissima parete epiteliale intorno alla quale
capillari estremamente sottili trasportano sangue povero di ossigeno.Nel complesso i due polmoni
possiedono circa 300 milioni di alveoli che gli conferiscono l'aspetto di una spugna porosa. L'enorme numero
di alveoli spiega per quale ragione è indispensabile un sistema bronchiale così ramificato in grado di
distribuire l'aria in modo uniforme in un simile labirinto. Gli alveoli, distribuiti a grappolo d'uva attorno a un
bronchiolo terminale, sono completamente avvolti da un fittissimo intreccio di microscopici capillari.
Poiché lo spessore delle pareti alveolari e dei capillari non è mai superiore a quello di una cellula, l'aria viene
a trovarsi vicinissima al sangue circolante. Le cellule epiteliali degli alveoli sono ricoperte in permanenza da
una sottile pellicola liquida, nella quale i gas possono sciogliersi e diffondere così attraverso le membrane.
Il sangue che irrora gli alveoli è quello pompato ai polmoni dal ventricolo destro del cuore dopo aver
completato il suo giro per tutto il corpo. Esso è perciò povero di ossigeno (consumato dalle cellule) e ricco di
diossido di carbonio (prodotto dalle cellule).Il processo chimico dello scambio di gas avviene "per diffusione":
40
una sostanza "diffonde" sempre da A a B se la sua concentrazione è più alta in A che in B. Negli alveoli
quindi la concentrazione di ossigeno (100-110mmHg) è più bassa di quella dell'aria ispirata e più alta di
quella del sangue dei capillari circostanti. Nel caso del diossido di carbonio la differenza è piccola, ma è
sufficiente, grazie alla buona diffusibilità di questo gas, a eliminare l'anidride carbonica prodotta.
41
L'APPARATO DIGERENTE: LO STOMACO
Gli animali si nutrono di altri organismi, vegetali o animali, nessuno dei quali è stato progettato per fungere
da nutrimento per altre creature. Lo testimonia, per esempio, il fatto che nelle piante le cellule sono rivestite
da una parete di cellulosa non digeribile, mentre molti animali sono ricoperti di pelo, scaglie o penne che
difficilmente potrebbero essere digerite.Del resto i lipidi, carboidrati e proteine vegetali e animali (sostanze
necessarie al fabbisogno alimentare) non sono in forma direttamente utilizzabile e debbono essere demoliti
prima di venire assorbiti nel circolo sanguigno del consumatore e distribuiti alle sue cellule. Gli animali hanno
pertanto messo a punto una varietà di apparati digerenti altamente specializzati, ciascuno perfettamente
adatto alla proprie modalità di vita e alimentazione.
L'apparato digerente dell'uomo consiste in un tubo muscolare, il tubo digerente (tratto gastroenterico che
fondamentalmente va dalla bocca all'ano), e comprende vari organi accessori costituti dal pancreas, fegato e
ghiandole annesse, che producono sostanze chimiche necessarie per attaccare e disgregare i frammenti del
cibo che inghiottiamo.
Struttura
Lo stomaco ha la forma di una J dilatata, con una piccola 'curvatura corta' ed una grande 'curvatura lunga'.
L'esofago si connette allo stomaco a livello del 'cardias', il confine tra la grande e piccola curvatura. La
sporgenza della grande curvatura al di sopra della giunzione con l'esofago si chiama 'fondo', mentre la
grande area tra il fondo e la curva della J è il 'corpo' gastrico. Nel fondo e nel corpo le ghiandole gastriche
sono particolarmente abbondanti e producono acido cloridrico ed enzimi digestivi. La muscolatura del corpo
produce onde di contrazione ritmiche che mescolano e trasportano il chimo, gli acidi e gli enzimi. La curva
della J, detta antro 'pilorico', si prolunga con la porzione prossimale dell'intestino tenue. La prima porzione,
dilatata, della parte pilorica dello stomaco è detta 'antro'.
Lo stomaco è un organo intraperitonale, cioè è completamente avvolto dal peritoneo, eccezion fatta per i
vasi e i nervi in entrata e uscita. Sia lungo la piccola, sia lungo la grande curvatura decorrono archi arteriosi
tortuosi, da cui dipartono piccole ramificazioni verso la parete anteriore e quella posteriore dello stomaco.
Dovendo la parete gastrica adattarsi a diversi gradi di riempimento dell'organo, il suo spessore varia
notevolmente: da 5 a 15mm.La superficie interna si solleva in grosse 'pliche' situate irregolarmente nel fondo
e nella grande curvatura, nella piccola curvatura esse costituiscono la 'via gastrica principale' con pieghe
orientate in senso longitudinale. Queste pliche di grandi dimensioni servono da un lato al trasporto veloce
dei liquidi lungo la via gastrica principale verso l'intestino tenue, dall'altro alla formazione di superfici che
consentano la dilatazione dello stomaco durante i pasti.
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Lo stomaco ha tre funzioni principali:
deposito di materiali ingeriti, i quali vengono liberati a poco a poco nell'intestino tenue secondo ritmi
compatibili con la digestione e l'assorbimento;
demolizione dei materiali residui, realizzata attraverso una serie di possenti contrazioni peristaltiche
della parete muscolare;
rottura dei legami chimici attraverso l'azione di acidi e enzimi.
Prima funzione: DEPOSITO DI MATERIALI INGERITI
Lo stomaco è un sacco muscolare estensibile, in grado di accogliere dai 2 ai 4 litri di sostanze liquide e
solide. Mentre i liquidi raggiungono il piloro attraverso la via principale gastrica della piccola curvatura e
abbandonano lo stomaco nell'arco di pochi minuti, i cibi solidi vi restano per un lasso di tempo considerevole:
i carboidrati lasciano lo stomaco dopo circa 1-2 ore, le proteine dopo 2-3 ore, mentre i lipidi possono restare
nello stomaco per più di 5 ore. La muscolatura liscia e la mucosa dello stomaco sono così elastiche che si
possono tollerare anche pasti molto abbondanti. I recettori di tensione della parete gastrica forniscono
sufficienti informazioni al centro della fame nell'ipotalamo, che l'impulso di mangiare scompare prima che lo
stomaco
raggiunga
un
grado
di
espansione
potenzialmente
pericoloso.
L'aprirsi e il chiudersi di un anello di fibre muscolari, lo sfintere esofageo, regola l'accesso del cibo
proveniente dall'esofago e ne impedisce il reflusso, mentre un secondo orifizio alla base dello stomaco,
sfintere pilorico, regola lo sbocco del cibo nell'intestino tenue.
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Seconda funzione: DEMOLIZIONE DEI MATERIALI RESIDUI: Motilità
Durante il pasto i boli si accumulano nel tratto superiore dello
stomaco (cardias) senza che l'aumentato riempimento
dell'organo
ne
elevi
la
pressione
interna.
Dopo il pasto, nella parte superiore del corpo si producono onde
peristaltiche lente che si intensificano e aumentano la propria
accelerazione mano a mano che si procede verso il piloro.
Queste onde si attivano a intervalli compresi tra 20 secondi e 4
minuti, a seconda dell'attività digestiva dello stomaco. Nell'antro
pilorico le onde peristaltiche raggiungono la massima intensità.
1. Piloro
1.
Piloro
2. Onde peristaltiche
1.
Piloro
2. Onde peristaltiche
Il lume si restringe fino ad assumere fino ad assumere il calibro di pochi millimetri. La
regione pilorica, ricolma di chimo gastrico, è sottoposta a un'elevata pressione
meccanica. Quando i recettori meccanici dell'antro avvertono la presenza di particelle
di oltre 1mm di diametro, il piloro si chiude: le onde peristaltiche si bloccano e il bolo
alimentare viene sospinto all'indietro nel corpo gastrico attraverso l'antro, oramai
limitato a un canale ristretto. Tale movimento sminuzza le particelle del chimo fino a
ridurle a un diametro di mezzo millimetro circa. A questo punto, grazie ad un'onda
peristaltica, il piloro si apre leggermente e una piccola parte del chimo passa, a ogni
onda, nell'intestino tenue sotto forma di fiotti.
Nella fase di digiuno che separa il completamento dello svuotamento dello stomaco e una nuova assunzione
di cibo, a intervalli di circa 2 ore, si producono onde peristaltiche, durante le quali il piloro raggiunge la
massima apertura. Mano ma mano che il periodo di digiuno aumenta, aumentano anche le contrazioni: lo
stomaco gorgoglia sollecitando il pasto successivo.
Lo stomaco è da considerarsi un organo autonomo rispetto alla propria muscolatura, malgrado ciò la sua
motilità è regolata a livello superiore dal sistema nervoso. Il sistema parasimpatico aumenta la frequenza e
l'intensità
delle
onde
peristaltiche,
mentre
l'ortosimpatico
produce
un
effetto
inverso.
Anche alcuni ormoni, tra i quali la gastrina, regolano la motilità gastrica.
Terza fase: ROTTURA DEI LEGAMI CHIMICI ATTRAVERSO L'AZIONE DI ACIDI E ENZIMI
Secrezione
La tonaca mucosa del fondo e del corpo dello stomaco accoglie 'ghiandole tubolari' semplici, ghiandole
gastriche lunghe alcuni millimetri disposte come tuboli in serie, l'una accanto all'altra.
Esse
secernano
acido
cloridrico
e
enzimi
digestivi
che
favoriscono
la
digestione.
Nel fondo delle ghiandole tubolari si trovano cellule basofile di grandi dimensioni ('cellule principali') che
hanno la funzione di secernere nel lume i pepsinogeni, ovvero enzimi (pepsine) allo stadio inattivo che
digeriscono le proteine. La secrezione in forma inattiva serve a impedire che l'enzima attacchi le cellule che
l'hanno prodotto. La forte acidità presente nello stomaco (pH da 1 a 3) rende possibile la trasformazione del
pepsinogeno in pepsina, che del resto in ambiente acido esplica al meglio i suoi compiti. Nel corso di tale
processo le 'cellule di rivestimento', di forma piramidale, secernono grandi quantità di acido cloridrico.
Le cellule che rivestono lo stomaco sono protette dall'aggressione di questi acidi e enzimi grazie a uno
spesso strato di muco denso e alcalino da loro stesse secreto, ma la barriera non è mai completamente
impenetrabile e le cellule devono essere sostituite ogni pochi giorni.
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Nella regione dell'antro e del canale pilorico si trovano ghiandole tubolari ramificate che hanno struttura
diversa rispetto alle ghiandole del corpo e del fondo.Accanto a numerose cellule produttrici di muco, spesso
si trovano cellule endocrine che immettono nel sangue la propria secrezione ormonale. L'ormone più
importante è la gastrina (prodotta dalle cellule G), un peptide che stimola la secrezione di acido cloridrico da
parte delle cellule di rivestimento delle ghiandole del fondo e del corpo.La somatostatina (prodotta dalle
cellule D) è un diretto antagonista della gastrina e inibisce la produzione di acido cloridrico.
Ghiandole si trovano anche nella tonaca mucosa del cardias dove però il loro sviluppo è notevolmente
inferiore rispetto a quello che si riscontra nelle altre zone dello stomaco. Esse sono tubolari composte e
secernono un muco alcalino.
La produzione e la secrezione di acido cloridrico all'interno dello stomaco sono regolate con precisione per
due motivi principali: da un lato allo scopo di digerire nel modo migliore la componete proteica degli alimenti
e dall'altro per evitare che una sovrapproduzione di acidi a digiuno danneggi la tonaca mucosa.
Prima, durante e dopo l'assunzione di cibo si attivano meccanismi specifici secondo un ordine preciso.
Essi vengono distinti in due fasi:
fase cefalica (regolata dal sistema nervoso centrale)
fase gastrica (regolata dalla tonaca mucosa)
Fase cefalica: La fase iniziale della digestione è controllata dal sistema nervoso e si sviluppa in risposta a
un insieme di segnali che trae origine nella testa e coinvolge la vista, l'odorato, il gusto e a volte l'idea stessa
di cibo, oltre all'attività muscolare della masticazione.Questi stimoli provocano nella cavità orale la
secrezione di saliva, mentre lo stomaco è raggiunto da una serie di impulsi nervosi (provenienti del sistema
nervoso parasimpatico) che stimolano la produzione di acido cloridrico e dell'ormone gastrina.
Impulsi provenienti dal sistema nervoso ortosimpatico, al contrario, inibiscono la produzione di acidi e
ormoni.
Fase gastrica: L'ingresso del cibo nello stomaco attiva la seconda fase della digestione. Subito la cavità
gastrica viene inondata di muco per evitare l'autodigestione. L'ambiente acido converte il pepsinogeno nella
sua forma attiva, la pepsina, che può iniziare l'attacco delle catene polipeptidiche (proteine).
Poiché le molecole proteiche tendono a ridurre la concentrazione dell'acido nello stomaco, la gastrina non è
più inibita ed interviene accelerando la produzione di acido. Le cellule che secernono l'acido sono attivate
anche dalla dilatazione dello stomaco e dalla presenza di peptidi ottenuti la demolizione proteica.
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IL RENE
La cellula vivente può essere paragonata a una minuscola fabbrica che richiede un costante afflusso di
materie prime e lo smaltimento continuo di sostanze di rifiuto, alcune delle quali risulterebbero tossiche a
concentrazioni elevate. L'attività integrata degli apparati digerente, cardiovascolare, respiratorio e urinario
evita lo sviluppo di una simile intossicazione all'interno del corpo. Il tubo digerente assorbe i nutrienti dal cibo
e il fegato ne regola la concentrazione ematica. Il sistema cardiovascolare trasferisce questi nutrienti e
l'ossigeno dall'apparato respiratorio ai tessuti periferici. Allontanandosi da questi tessuti il sangue trasporta
l'anidride carbonica e le scorie prodotte ai luoghi di escrezione. Molti rifiuti organici vengono rimossi ed
escreti dall'apparato urinario.
L'apparato urinario svolge diverse funzioni:
elimina i prodotti organici di scarto specialmente i rifiuti azotati come l'urea e l'acido urico
regola la concentrazione plasmatica di sodio, potassio, cloro, calcio ed altri ioni che vengono eliminati
con le urine
regola la volemia e la pressione arteriosa attraverso il controllo dell'acqua persa con le urine, la
liberazione di ormoni come l'eritropoietina (che stimola la produzione di globuli rossi) e la liberazione della
renina
contribuisce alla regolarizzazione del pH ematico
conserva nutrienti preziosi, come il glucosio e gli amminoacidi, che non vengono eliminati con le urine
collabora con il fegato nell'opera di disintossicazione dai veleni
Il sistema digerente demolisce le proteine negli amminoacidi costituenti, che poi vengono assorbiti. Quando
gli amminoacidi sono inglobati nelle cellule, alcuni vengono utilizzati direttamente per la sintesi di nuove
proteine, altri subiscono la rimozione del gruppo amminico (-NH2) e vengono poi utilizzati come fonte di
energia o per la sintesi di nuove molecole. I gruppi amminici sono liberati sotto forma di ammoniaca (NH3),
una sostanza molto tossica. Il sangue trasporta l'ammoniaca al fegato dove viene trasformata in urea, una
sostanza molto meno tossica. I reni filtrano dal sangue l'urea che viene eliminata con l'urina, un liquido
contenente acqua in cui sono disciolte sostanze di rifiuto e una parte dei nutrienti in eccesso.
La produzione dell'urina comporta essenzialmente tre fasi: la filtrazione, il riassorbimento e la
secrezione.
46
Il sangue carico di prodotti di rifiuto provenienti dalle cellule penetra nel rene tramite un'arteria renale e, dopo
essere stato filtrato, ne esce attraverso la vena renale. I reni producono quindi l'urina, un liquido che
contiene acqua, ioni e piccoli composti solubili. L'urina abbandona i reni incanalandosi negli ureteri che,
grazie a una serie di contrazioni peristaltiche, la fanno affluire alla vescica, un organo cavo muscolomembranoso che funge da serbatoio di raccolta dell'urina. Le pareti della vescica sono costituite da un
robusto strato di fibre muscolari lisce che si possono estendere in misura notevole. L'urina si raccoglie nella
vescica grazie a due sfinteri posizionati poco sopra il punto di congiunzione con l'uretra. Quando la vescica
si dilata, i recettori nella sua parete innescano un'azione riflessa che provoca l'apertura automatica dello
sfintere interno, quello cioè posto più in alto. Lo sfintere esterno è invece controllato dalla volontà. L'urina
completa il suo tragitto verso l'esterno attraverso l'uretra, un piccolo canale lungo circa 3,8 cm nella donna e
20 cm nell'uomo.
47
Conformazione e struttura della vescica
La vescica è interamente rivestita da epitelio di transizione che poggia su una lamina propria ricca di tessuto
connettivo che, a eccezione del cosiddetto triangolo, si può sollevare in pieghe. Queste pliche costituiscono
superfici di riserva che, in caso di forte riempimento vescicale, si appiattiscono.
Al di sotto dello strato connettivale, un potente strato muscolare interno si estende circolarmente intorno alla
vescica e ad esso si sovrappone uno strato muscolare esterno longitudinale, le cui fibre si dirigono dal
davanti all'indietro e sono in grado di modellare la vescica durante lo svuotamento. I due strati sono uniti da
fibre
oblique.
La muscolatura della vescica è formata da cellule muscolari lisce innervate dal sistema neurovegetativo, non
sottoposte a controllo volontario. In corrispondenza dello sbocco dell'uretere, una parte dello strato
muscolare interno forma una valvola che impedisce il reflusso dell'urina negli ureteri. Al sopraggiungere di
un'onda peristaltica, la distensione della parete nell'ultimo tratto dell'uretere aumenta. Di conseguenza le
fibre muscolari, che circondano lateralmente e superiormente lo sbocco dell'uretere, vengono attivate.
Così l'uretere viene un poco sollevato e l'urina può venire immessa a fiotti nella vescica.
Un anello muscolare orientato in direzione opposta sposta l'apertura dell'uretere verso l'interno e verso il
basso (soprattutto durante lo svuotamento vescicale) impedendo il reflusso dell'urina. In modo analogo due
fasci muscolari si dispongono dal davanti all'indietro intorno all'origine dell'uretra (i cosiddetti sfinteri)
chiudendo
l'entrata
della
vescica
(sfintere
uretrale
interno).
Lo sfintere uretrale esterno, che è dotato di motilità volontaria, è costituito da fibre muscolari striate e, nella
donna, è situato immediatamente al di sotto dello sfintere interno, mentre nell'uomo si trova al di sotto della
prostata..
48
Decorso dell'uretra
femmina
maschio
I RENI
Le funzioni escretorie sono espletate dai reni che sono responsabili di tutte le operazioni di
filtrazione e trasporto dell'urina.
I reni, destro e sinistro, sono situati nello spazio retroperitoneale, fra i muscoli del dorso e la fascia
peritoneale. Il loro asse longitudinale è lievemente inclinato: il polo renale superiore è generalmente più
vicino alla colonna vertebrale rispetto a quello inferiore. I reni sono situati piuttosto in alto nel tronco,
precisamente in corrispondenza del passaggio dorso-lombare. Il rene destro è lievemente spostato verso il
basso dal voluminoso lobo epatico destro. Entrambi i reni comunque sono situati immediatamente al di sotto
del diaframma e durante la respirazione si spostano leggermente. Anche nella posizione eretta il rene, a
causa del proprio peso, si sposta verso il basso. Tale mobilità è resa possibile dal fatto che i reni sono
rivestiti da una robusta capsula che a sua volta è ricoperta da tessuto adiposo e da tessuto connettivo lasso.
Struttura del rene
Ciascun rene ha la forma di un fagiolo americano, con una parte depressa, detta ilo, situata in
corrispondenza del margine mediale. Il rene dell'adulto è lungo circa 10-14 cm, largo 5-7 cm, presenta uno
spessore di 4-5 cm e ha un peso di circa 150 grammi. È da tener conto però che tali valori subiscono
variazioni notevoli in relazione alla costituzione individuale e alle abitudini alimentari.
Nella forma tipica il rene presenta due facce, anteriore e posteriore, due margini, laterale e mediale, e due
poli, superiore e superiore.La superficie dell'organo è ricoperta da una densa capsula fibrosa e, vista in
sezione, la parte più interna della capsula ripiega verso l'interno dell'ilo per delineare una cavità interna, il
seno renale. I vasi renali e l'uretere fuoriescono dal rene attraverso l'ilo.Visto in sezione, il rene può essere
suddiviso in una parte più esterna, corticale, ed una più interna, midollare. Quest'ultima contiene da 6 a 18
strutture coniche dette piramidi le cui estremità, papille, si aprono nel seno renale. La sostanza corticale si
sistema anche tra le piramidi a costituire le cosiddette colonne renali.All'interno del seno renale si trovano i
calici minori in numero pari a quello delle piramidi. Ciascun calice minore ha forma di un imbuto che circonda
la papilla renale. I calici minori confluiscono in tre calici maggiori i quali fanno capo al bacinetto renale. Al
bacinetto renale si collega l'uretere.
49
Sezione del rene
Al confronto con altri organi, l'organizzazione microscopica del rene è piuttosto complessa.
L'unità funzionale del rene è il nefrone. L'uomo possiede approssimativamente 1-1.5 milioni di nefroni.
All'interno di ogni singolo nefrone avvengono le tre funzioni principali dei reni:
la filtrazione:la filtrazione del sangue avviene nei glomeruli, costituenti dei corpuscoli renali.
Durante la filtrazione, la pressione idrostatica spinge l'acqua attraverso una membrana: le molecole di
soluto abbastanza piccole da attraversare i pori della membrana vengono trascinate dalle molecole
dell'acqua circostante. Il filtrato prodotto si trasferisce poi lungo il resto del nefrone, al sistema collettore.
il riassorbimento:il riassorbimento è dato dalla rimozione di acqua e molecole di soluto dal filtrato.
Sono coinvolti molti meccanismi: il riassorbimento dell'acqua avviene passivamente per osmosi, il
riassorbimento dei soluti può implicare la semplice diffusione o l'azione delle proteine di trasporto
dell'epitelio tubolare. Le sostanze riassorbite dal filtrato si trasferiscono nel liquido peritubolare dal quale
possono eventualmente rientrare nel sangue.
la secrezione:la secrezione è il trasporto dei soluti attraverso l'epitelio dal filtrato: la secrezione di
solito implica l'attività delle proteine di trasporto dell'epitelio tubolare.
Dal punto di vista funzionale ciascun nefrone si compone di due diverse parti: il corpuscolo renale che si
occupa della filtrazione ed il tubulo renale che realizza il riassorbimento e la secrezione.
Corpuscoli renaliSi tratta di una formazione sferica delle dimensioni di 0,2-0,3 mm, prevalentemente
costituita da una rete capillare a gomitolo, il glomerulo, attraverso il quale la parte liquida del sangue viene
filtrata e raccolta in una struttura circostante a forma di calice, la capsula di Bowman. La capsula di Bowman
rappresenta l'inizio a fondo cieco del sistema tubolare. Nel corso dell'evoluzione questa parte, che si pone in
continuità con il tubulo contorto prossimale, si è dilatata e ha circondato il glomerulo. Ne è risultata una
struttura dotata di doppia parete, il cui foglietto interno è strettamente in rapporto con l'endotelio capillare del
glomerulo. Le cellule epiteliali di tale strato della capsula di Bowman si sono trasformate nei tipici podociti
(cellule formate di pedicelli), tra i cui prolungamenti l'acqua e le piccole molecole solubili vengono filtrate
dal glomerulo passando quindi nel sistema tubolare. Tale liquido è denominato filtrato glomerulare o
preurina. Il corpuscolo renale possiede, quindi, un polo vascolare nell'unico punto che non risulta circondato
dalla capsula di Bowman (sbocco e origine dei vasi afferenti ed efferenti) nonché un polo urifero situato dal
lato opposto, che costituisce l'inizio del sistema tubolare e che comunica con la camera glomerulare, lo
spazio compreso tra i foglietti parietale e viscerale della capsula.Il sangue rimasto nell'arteriola efferente dal
glomerulo a questo punto è molto "concentrato", contenendo una modesta quantità di acqua con relativi
soluti e particelle troppo voluminose per superare la barriera delle pareti dei capillari, come globuli rossi e
bianchi, grosse proteine o goccioline di grasso. Oltre il glomerulo l'arteriola efferente si ramifica nuovamente
in altri capillari delle pareti permeabili, che si attorcigliano e si intrecciano in una rete attorno al tubulo,
consentendo il riassorbimento dal filtrato delle sostanze utili, che vengono reimmesse nel circolo
50
sanguigno; invece, le sostanze di rifiuto rimaste nel sangue dopo la filtrazione vengono trasferite nel
filtrato per essere eliminate.
Corpuscolo renale
Nefrone
Tubuli renali
Il tubulo renale si suddivide dapprima nel tubulo prossimale, poi nell'ansa di Henle (che discende nella
sostanza
midollare)
e
infine
nel
tubulo
distale,
che
conduce
al
dotto
collettore.
Attraverso i capillari glomerulari circa 200 l di filtrato glomerulare raggiungono giornalmente la camera
glomerulare ed il 99% di tale liquido deve rientrare nel torrente sanguigno. Il nefrone, infatti, restituisce al
sistema circolatorio i materiali utili e quasi tutta l'acqua, trattenendo le scorie che dovranno essere
eliminate. Tale compito è affidato ai tubuli renali e si realizza tramite due meccanismi: il riassorbimento
tubolare e la secrezione tubolare.
Il riassorbimento tubolare
Le cellule del tubulo prossimale riassorbono normalmente il 60% del volume di filtrato prodotto nel
corpuscolo renale.Il sodio viene assunto attivamente, in un processo che comporta dispendio di energia,
dalle cellule tubolari, viene trasportato attraverso il citoplasma e rilasciato sul versante opposto in
corrispondenza della membrana basale dove viene immesso nei capillari peritubulari. Il trasporto attivo del
sodio è centrale rispetto a tutti gli altri meccanismi di riassorbimento: con la fuoriuscita del sodio dal
lume si stabilisce una differenza di pressione osmotica fra lume e sangue, cui segue una fuoriuscita di acqua
dal lume tubulare.Il trasporto attivo del sodio è allo stesso tempo il presupposto per il riassorbimento degli
zuccheri, degli amminoacidi e di altre sostanze organiche, in quanto questi elementi possono penetrare nella
cellula solo se legati al sodio.
La secrezione
La composizione ed il volume del filtrato cambiano sostanzialmente nel tragitto dallo spazio capsulare al
tubulo contorto distale.Circa il 60% di acqua ed il 65% dei soluti sono riassorbiti ed un altro 29% di acqua e
25% di sostanze disciolte soprattutto ioni sodio e cloro, penetrano nel liquido peritubulare della midollare
lungo l'ansa di Henle. Il riassorbimento selettivo o la secrezione, in particolare lungo il tubulo contorto
distale, mettono a punto poi l'aggiustamento definitivo della composizione del filtrato.
La filtrazione non sospinge tutte le sostanze disciolte fuori dal plasma ed il sangue circolante nei capillari
peritubulari contiene ancora una certa quantità di sostanze potenzialmente pericolose. In genere la loro
presenza non è significativa, perché le restanti concentrazioni sono troppo basse per determinare problemi
fisiologici. Se la concentrazione di ioni o componenti specifici nei capillari peritubulari resta troppo elevata, i
tubuli possono attivare una secrezione attiva di queste sostanze all'interno del filtrato. Maggiore è la
concentrazione, maggiore sarà la secrezione.
51
IL TATTO
La pelle è particolarmente sensibile a ogni forma di contatto. L'uomo può distinguere empiricamente
sensazioni tattili di diversa natura, come il caldo, il freddo, la pressione e il dolore grazie a varie specie di
organi terminali, attraverso i quali i diversi stimoli si ricollegano per formare le sensazioni.
Introduzione
Nella fisiologia classica il tatto viene spesso
annoverato tra i cosiddetti "sensi minori"; si tratta
tuttavia
di
una
erronea
semplificazione.
Ciascun movimento, soprattutto l'afferrare e il tenere
in mano gli oggetti, si realizza grazie alla
collaborazione finemente coordinata di sensibilità e
mobilità.
Al tatto spetta il compito di verificare la forza e la
velocità
della
presa
e
di
regolare
conseguentemente la contrazione muscolare.
Una serie di sensori specializzati (recettori) traduce i
diversi tipi di pressione e contatto in potenziali
d'azione afferenti.Su ogni centimetro quadrato di
pelle si trovano mediamente circa 130 recettori tattili:
i recettori per il freddo, per il caldo, per il dolore e le
cellule di Merkel, di Meissner, di Ruffini e di VaterPacini.
52
I recettori tattili
Cellule di Merkel
Le cellule di Merkel sono i più semplici sensori di tatto localizzati nello strato basale dell'epidermide.
Queste grosse cellule, molto ricche di mitocondri, trasmettono gli impulsi che ricevono alle sinapsi con una
singola fibra nervosa, in modo che solamente l'eccitazione contemporanea di più cellule di Merkel adiacenti
venga
trasmessa
come
segnale
al
midollo
spinale
(convergenza
di
segnali).
Le cellule di Merkel sono definite anche sensori proporzionali (sensori P), vale a dire che essi trasformano
una pressione doppia sulla cute in circa un numero doppio di potenziali d'azione al secondo.
In poche parole esse registrano semplicemente la pressione esercitata sulla cute (sensori P).
Corpuscoli di Meissner
Proprio al confine fra epidermide e derma sono situati i corpuscoli tattili di Meissner.
E' possibile immaginare un corpuscolo di Meissner come una colonna di circa una decina di cellule
cuneiformi, la cui base allargata è volta verso l'esterno. Fra le cellule decorre tortuosamente una fibra
nervosa afferente. Infatti i corpuscoli di Meissner vengono utilizzati per afferrare con precisione oggetti di
piccole
dimensioni.
A differenza delle cellule di Merkel, i corpuscoli di Meissner non reagiscono a una pressione persistente, ma
solo a variazioni di pressione: quanto più rapidamente varia la pressione, tanto più intensamente scarica la
fibra
nervosa
(sensori
differenziali
o
sensori
D).
In poche parole i corpuscoli di Meissner rispondono in modo particolarmente intenso alle variazioni di
pressione sulla cute, ma reagiscono poco se questa rimane costante.
53
Corpuscoli di Ruffini
I corpuscoli di Ruffini sono situati nella profondità del derma.Essi sono ammassi cellulari appiattiti, circondati
da un rivestimento connettivale, e contengono un fitto groviglio di fibre nervose afferenti, dotate di numerose
giunzioni. Essi somigliano in questo agli organi muscolo-tendinei di Golgi, con i quali hanno anche in
comune la funzione principale: la misurazione della tensione nel tessuto.I corpuscoli di Ruffini non sono né
sensori proporzionali (come le cellule di Merkel) né sensori differenziali (come i corpuscoli di Meissner). Essi
reagiscono maggiormente agli stimoli veloci che a quelli lenti, ma non si adattano mai completamente
(sensori
proporzionali
differenziali
o
sensori
PD).
In poche parole i corpuscoli di Ruffini misurano la tensione del derma e sono ancora più sensibili alle
variazioni di tensione.
Corpuscoli di Vater-Pacini
Ancora più in profondità rispetto ai corpuscoli di Ruffini, precisamente nel tessuto adiposo ipodermico, è
possibile notare, già a occhio nudo, i corpuscoli di Vater-Pacini (corpuscoli lamellari), delle dimensioni di 1- 4
mm. Ciascun corpuscolo è composto è composto da un guscio contenente fino a 60 strati di cellule appiattite
che circondano una grossa terminazione nervosa centrale. Essa scarica solo all'inizio e al termine di una
sollecitazione
presso
via
crescente
(sensori
di
accelerazione
o
sensori
PC).
Per tale ragione i corpuscoli sono particolarmente sensibili alle vibrazioni, in cui direzione e velocità dello
stimolo variano continuamente. Le lamelle, quindi, trasformano in modo meccanico la pressione in
accelerazione.
In poche parole i corpuscoli di Vater-Pacini sono sensori puri per le vibrazioni: rispondono solo a stimoli
tattili che variano rapidamente, ma non a una pressione costante.
Recettori per il caldo e per il freddo
I recettori per il caldo e per il freddo sono terminazioni nervose libere nella cute che microscopicamente
non si distinguono dai recettori per il dolore. Infatti la maggior parte delle terminazioni nervose libere agisce
da sensori per il dolore e, solo in alcuni casi, come termorecettori.
54
OLFATTO E GUSTO
Olfatto e gusto non sono chiaramente separabili l'uno dall'altro, infatti per molti aspetti si sovrappongono.
entrambi sono sensi chimici, rispondono cioè ad agenti chimici naturali o artificiali;
entrambi proteggono il tratto gastrointestinale da sostanze non digeribili o addirittura nocive.
I recettori sensoriali
Olfatto e gusto si avvalgono di recettori per la percezione degli stimoli esterni.
Nel suo significato più generale, un recettore è una struttura che si modifica quando viene eccitata da uno
stimolo ambientale, determinando la produzione di un segnale. Tutti i recettori sono trasduttori, cioè
strutture che trasformano i segnali da una forma in un'altra.Un recettore sensoriale è un'intera cellula
(spesso un neurone), specializzata nel rispondere con un segnale elettrico a particolari stimoli dell'ambiente
in cui si trova; vale a dire, essa traduce gli stimoli sensoriali nel linguaggio del sistema nervoso. I recettori
sensoriali sono raggruppati in organi sensoriali, come l'occhio, l'orecchio o la lingua; la loro attività elettrica
dà luogo a percezioni soggettive di luce, suono e gusto che descriviamo come i nostri "sensi".
La stimolazione di un recettore sensoriale genera un potenziale di ricezione, un segnale elettrico la cui
ampiezza è proporzionale all'intensità dello stimolo (in questo il potenziale di ricezione differisce dal
potenziale d'azione).I potenziali di ricezione possono dare luogo a potenziali d'azione negli stessi neuroni
recettori, in alternativa, come nel caso delle cellule di recettori sensibili ai sapori, i potenziali di ricezione
provocano la liberazione di un neurotrasmettitore su un neurone postsinaptico che, a sua volta, produce
potenziali d'azione che raggiungono il cervello.
Sensibilità olfattiva
Sulla volta della cavità nasale, i 10 milioni di neuroni dell'epitelio si distribuiscono su un'area di circa 5 cm2 e,
tramite un prolungamento cellulare dotato di una decina di ciglia, raggiungono direttamente la superficie
della mucosa. Si tratta dunque di veri e propri neuroni che ricevono stimoli e possono produrre potenziali
d'azione (cellule sensoriali primarie). La prima fase del processo olfattivo avviene sulla superficie del ciglio
olfattivo, ma come le sostanze chimiche interagiscano con la superficie recettoriale rimane un mistero. Vi
sono due ipotesi a riguardo:
teoria chimica: la superficie recettoriale si compone di specifici recettori chimici distribuiti sulla superficie
della membrana;
teoria fisica: i recettori della membrana rispondono a caratteristiche forme molecolari.
Tutti i tentativi di classificare le qualità olfattive sono finora falliti.In passato si era pensato che ogni odore
potesse essere descritto con appena sette caratteristiche distintive; attualmente si sa che esistono almeno
50 differenti "odori primari", ma il nostro linguaggio non ci permette di descrivere correttamente le sensazioni
provate.E' certo che la capacità olfattiva dell'uomo è assolutamente insignificante in rapporto a quella degli
animali, i quali sono in grado di distinguere migliaia di odori.
55
Elaborazione dei segnali olfattivi a livello celebrale
MUCOSA OLFATTIVA
PARTICOLARE DELLA MUCOSA OLFATTIVA
La mucosa olfattiva è situata nel tetto delle cavità nasali, anteriormente e superiormente ai cornetti nasali
superiori.
Gli assoni delle cellule sensoriali primarie della mucosa olfattiva penetrano nella lamina cribrosa tramite forie
prendono contatto con i grossi neuroni del bulbo olfattivo.Molte centinaia di cellule sensoriali prendono
contatto con una sola cellula nervosa. Un odore viene riconosciuto solo quando tutte le cellule sensoriali
contigue scaricano contemporaneamente.Partendo dal bulbo olfattivo gli stimoli raggiungono, tramite il nervo
(1°nervo cranico) le regioni encefaliche poste più in profondità, in particolare l'ippocampo e l'ipotalamo, ma
anche le restanti porzioni del sistema limbico.
Olfatto e emozioni
La stretta correlazione con il sistema limbico è la ragione per la quale spesso odori gradevoli o sgradevoli
possono involontariamente scatenare emozioni.Si trovano esempi di questo fenomeno in numerose
occasioni quotidiane.
Un individuo, che ha un cattivo odore corporeo, non risulta simpatico fin da subito. Al contrario, l'industria
dei profumi vive letteralmente da migliaia di anni sul fatto che un profumo più gradevole di un altro renda
più attraenti.
Nella maggior parte dei casi l'odore di un nuovo appartamento è inizialmente inconsueto, insolito,
estraneo o, nel peggiore dei casi, sgradevole. Dopo alcuni mesi si percepisce ancora l'odore rientrando a
casa, ma lo stesso odore risulta gradito.
Ogni individuo prova diverse emozioni suscitate dall'odore di un qualcosa che per lui abbia un valore
affettivo particolare.
56
Sensibilità gustativa: lingua e percezione del gusto
SUPERFICIE DORSALE DELLA LINGUA
PARTICOLARE DELLE PAPILLE
La faccia inferiore della lingua è liscia, quella superiore (dorso), invece, è resa ruvida dalla presenza di
numerosi rilievi che prendono il nome di papille.Le più numerose sono le papille filiformi che si proiettano
nella cavità orale. Esse consentono il movimento dei cibi solidi sulla superficie della lingua, costituendo
quindi un presupposto necessario alla masticazione e alla compressione degli alimenti contro il palato duro.
In corrispondenza della radice della lingua si trovano alcune (10-20) grosse (2-3 mm di diametro) papille
foliate e vallate nelle quali sono situati i calici gustativi. Inoltre fra le papille filiformi, sul dorso della lingua, si
trovano le papille fungiformi, anch'esse contenenti calici gustativi.
Elaborazione dei segnali gustativi a livello celebrale
A confronto con la straordinaria sensibilità e motilità della
lingua, il senso del gusto sembra quasi poco sviluppato. In
effetti esso non fa altro che distinguere tra dolce
(sull'apice), acido, salato e amaro (sui margini o sulla
radice della lingua).Alla base di tale sensibilità vi sono
2000-6000 calici gustativi che sono localizzati nell'epitelio
delle papille. Si tratta di raccolte di cellule sottili, ma
estremamente allungate che attraversano tutto l'epitelio,
dalla membrana basale fino alla superficie linguale. Lo
sbocco di un calice gustativo si trova in un piccolo poro
gustativo, la cui superficie accoglie numerosi microvilli.
Le sensazioni gustative raggiungono l'encefalo tramite il
nervo facciale (7°nervo cranico), il nervo glossofaringeo
(9°nervo cranico) e il nervo vago (10°nervo cranico).
57
L'OCCHIO
Gli organi di senso quali l'occhio e l'orecchio sono il vero e propri punto di contatto fra l'organismo e
l'ambiente. Oltre il 90% delle informazioni arriva all'encefalo tramite uno di questi canali.
L'occhio è una struttura complessa composta da un globo oculare del diametro di circa 25 mm, che si trova
ben protetto all'interno della cavità orbitaria, formato da tre strati concentrici di tessuto.
La parte esterna, comunemente detta bianco dell'occhio, è la sclera. La sua superficie, esposta all'aria,
possiede un rivestimento trasparente, la congiuntiva, che riveste la superficie interna delle palpebre, che
servono a proteggero l'occhio e ad impedirne la disidratazione.Nella parte anteriore centrale la sclera e la
congiuntiva lasciano spazio alla cornea, una struttura trasparente a forma di cupola.
Dietro la sclera c'è la coroide, un tessuto ricco di vasi sanguigni che riforniscono la retina di ossigeno e
sostanze nutritizie. Nella parte anteriore la coroide si ispessisce formando il corpo ciliare. Nella sezione
anteriore
del
corpo
ciliare
si
diparte
un'area
circolare
di
fibre
muscolari:
l'iride.
Nel centro dell'iride c'è un foro, la pupilla attraverso cui la luce entra nell'occhio. La quantità di luce che
entra è controllata dalla dilatazione o dalla contrazione della pupilla. Dietro la pupilla si trova una lente
elastica, il cristallino, trasparente, le cui contrazioni muscolari ne permettono l'ispessimento o il
restringimento in modo che l'occhio possa mettere a fuoco oggetti posti a distanze diverse. Lo spazio tra la
lente e la cornea è riempito di umore acqueo. Dietro la lente si trova una massa di sostanza gelatinosa
chiamata umore vitreo.La coroide contiene un pigmento scuro che cattura i raggi luminosi, la cui riflessione
all'interno del bulbo oculare interferirebbe con una visione chiara. La retina contiene uno strato di cellule
nervose sensibili alla luce, coni e bastoncelli, che trasformano le sensazioni di colore, forme e intensità
luminosa in impulsi nervosi. Questi impulsi sono trasmessi tramite le fibre nervose retiniche al nervo ottico,
un fascio di fibre nervose che collega la parte posteriore del globo oculare con il cervello. Il cervello elabora
e interpreta gli impulsi nervosi ricevuti.
58
Il bulbo oculare
Il bulbo oculare si trova ben protetto all'interno della cavità orbitaria la quale si estende all'indietro a forma
di imbuto. Il bulbo oculare è in grado di spostarsi nei tre assi di movimento: all'esterno e all'interno
(abduzione - adduzione), in alto e in basso (alzare - abbassare lo sguardo), rotazione all'interno e
all'esterno.
La sclera
La sclera costituisce il "bianco dell'occhio". E' composta da un fitto intreccio di fibre collagene disposte in
modo irregolare. A causa della pressione intraoculare, la sclera si tende e assume una forma sferica. La
pressione intraoculare e la sclera stabilizzano insieme la forma dell'occhio, anche in caso di intense
sollecitazioni meccaniche, quali movimenti oculari rapidi.
Immediatamente al di sotto della robusta sclera si estende un sottile strato, facilmente danneggiabile, l'uvea.
Essa deve la propria denominazione a un fitto reticolato completamente occupato da vasi sanguigni che le
conferiscono l'aspetto di un grappolo d'uva. L'uvea è costituta dall'iride, il corpo ciliare e la coroide.
La congiuntiva
La congiuntiva ricopre come una mucosa la porzione anteriore del globo oculare, a eccezione della cornea;
essa si riflette poi nei fornici congiuntivali superiore e inferiore sulla faccia interna della palpebra e raggiunge
il margine palpebrale. In tal modo si forma una tasca congiuntivale (sacco congiuntivale) al di sotto della
palpebra superiore e inferiore che offre un piano di scorrimento per i movimenti del globo oculare. La
congiuntiva contiene numerose cellule secernenti muco. Il loro secreto forma lo strato più interno della
pellicola lacrimale. Contrariamente alla sclera, che è biancastra e piuttosto spessa, la congiuntiva è quasi
completamente trasparente, ma ben vascolarizzata.
La cornea e le palpebre
La cornea ha una convessità maggiore rispetto al resto del globo oculare e sporge da esso. Essa raggiunge
un diametro di 10-12 mm e uno spessore di almeno 0.5-0.8 mm. In corrispondenza del suo margine
periferico (limbo), la cornea si mette in rapporto direttamente con la sclera che ha colore biancastro.
La cornea è l'unica parte del corpo in cui il tessuto collagene rigido risulta completamente trasparente. La
ragione è che le fibre collagene si dispongono parallelamente alla
superficie corneale e fra esse si interpone solamente scarsissimo liquido
extracellulare. I vasi sanguigni non sono presenti nella cornea. La maggior
parte dello spessore corneale è costituita da fibre collagene. La cornea è
estremamente sensibile al dolore.
La cornea, come parabrezza del bulbo oculare, deve essere sempre
mantenuta umida e detersa, in modo che possa rimanere trasparente.
Come fossero tergicristalli, le palpebre superiori e inferiori, a ogni battito di
ciglia, distribuiscono omogeneamente il liquido lacrimale su tutta la cornea.
59
Le palpebre chiuse proteggono l'occhio dai danni meccanici e ne impediscono la disidratazione. Le ciglia
poste lungo i margini palpebrali sono peli molto robusti che aiutano ad evitare che particelle estranee ed
insetti raggiungano la superficie dell'occhio.Le palpebre sono connesse con grandi ghiandole sebacee,
interne ed esterne. Lo scheletro connettivale delle palpebre è dato dal setto orbitario o tarso che è una
formazione fibrosa. Se il tarso a causa dell'età o per una debolezza sistemica del tessuto connettivo si
rilascia, il tessuto adiposo si fa sporgente in avanti e compaiono le antiestetiche "borse sotto gli occhi". Due
muscoli, il muscolo tarsale e l'elevatore della palpebra tengono sollevata la palpebra superiore. Mentre il
muscolo tarsale è costituito da muscolatura liscia e innervato da fibre ortosimpatiche, l'elevatore della
palpebra è un muscolo volontario.
Le ghiandole lacrimali
Se le palpebre sono i tergicristalli dell'occhio, la ghiandola lacrimale ne rappresenta il dispositivo di lavaggio.
Essa è situata in rapporto con il muscolo elevatore della palpebra sulla parete laterale della cavità orbitaria e
produce un secreto fluido povero di proteine, che raggiunge la faccia interna della palpebra superiore per
mezzo di 5-10 dotti escretori di breve lunghezza. Quando l'occhio è aperto, sul margine della palpebra
inferiore si forma un piccolo lago lacrimale. Lo scarico di questo lago lacrimale è situato sul margine interno
della palpebra superiore e inferiore ed è costituito dai punti lacrimali.Ogni battito di ciglia pompa, tramite due
canalicoli lacrimali, alcuni microlitri di liquido lacrimale all'interno del sacco lacrimale, situato in
corrispondenza della superficie esterna delle cavità nasali. Da lì le lacrime fluiscono, attraverso il dotto
nasolacrimale, nel meato nasale inferiore. Le lacrime sono appunto secrezioni acquose, alcaline, e
contengono lisozima, un enzima antibatterico.
La coroide
E' una membrana ricca di vasi sanguigni che si trova esternamente alla retina. Contiene un pigmento scuro
che cattura i raggi luminosi, la cui riflessione all'interno del bulbo oculare interferirebbe con una visione
chiara.
L'iride
Rappresenta il diaframma ottico dell'ottico. Essa è composta da uno strato di tessuto connettivo lasso che
viene ricoperto posteriormente da epitelio pigmentato. Il colore degli occhi risulta dal diverso grado di
pigmentazione dello strato connettivale: quest'ultimo negli occhi azzurri contiene scarso pigmento mentre gli
occhi scuri sono quelli che contengono maggior pigmento. L'iride accoglie due strati muscolari che sono in
grado di dilatare o restringere la pupilla: lo sfintere della pupilla si avvolge come un vero e proprio anello
muscolare intorno alla pupilla e la restringe, mentre le fibre del muscolo dilatatore della pupilla collegano
come raggi di una ruota il margine pupillare e la sclera (dilatazione della pupilla).
Direttamente dietro l'iride sono situati il corpo ciliare, che ha un'estensione di 3-4 cm e circonda l'intero
segmento anteriore del bulbo oculare, e il cristallino.
Il cristallino
Come la cornea, non possiede vasi sanguigni propri. Le cellule epiteliali del cristallino vengono nutrite per
diffusione. Il cristallino è composto da un nucleo piuttosto denso e da una parte corticale gelatinosa,
entrambi avvolti da una capsula fibrosa. Segue un'altra cavità, molto più ampia, occupata da una sostanza
gelatinosa limpida, l'umor vitreo, che contribuisce a mantenere la forma dell'occhio. Segue la retina, un
tessuto nervoso pluristratificato dove l'energia luminosa si trasforma in impulsi elettrici che vengono
trasmessi al cervello.
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La retina
E' costituita da un epitelio pigmentato monostratificato, che riveste l'intera uvea fino al margine pupillare
dell'iride in corrispondenza della sua faccia interna, e dallo strato nervoso che è sensibile alla luce.
Paradossalmente, i recettori di senso veri e propri (bastoncelli e coni) non sono situati, come si potrebbe
pensare, superficialmente, ossia rivolti verso la luce, ma al contrario si orientano verso l'esterno, ovvero in
rapporto
con
l'epitelio
pigmentato
monostratificato
che
confina
con
la
coroide.
Vasi sanguigni e fibre nervose penetrano nell'occhio tramite la pupilla del nervo ottico oppure, provenendo
dalle arterie e dalle vene, si dividono in quattro rami principali che si distribuiscono nell'intero strato nervoso,
a eccezione del centro ottico vero e proprio, vale a dire il luogo della maggiore acuità visiva, la fovea
centrale. Nella fovea è raggruppata la maggior parte dei recettori visivi, gli strati retinici sovrastanti sono
sospinti di lato, i vasi sanguigni sono assenti. Tale architettura permette all'occhio di vedere gli oggetti che
vengono riprodotti nella fovea in modo nitido e con la minor deformazione possibile.
Nella parte più esterna della retina sono situate le cellule sensibili alla luce, i bastoncelli e i coni. I
bastoncelli sono più attivabili dalla luce rispetto ai coni. Il loro pigmento visivo, la rodopsina, è contenuto
nella membrana di vescicole intracellulari che sono impacchettate a migliaia come dischi impilati uno
sull'altro, formando nel loro complesso il processo esterno della cellula. Il segmento interno contiene i
rimanenti organuli cellulari, ovvero nucleo, mitocondri, reticolo endoplasmatico etc..
Se una particella luminosa (fotone) incontra una molecola di rodopsina, quest'ultima cambia la propria
struttura molecolare e scatena, attraverso numerosi passaggi intermedi, una iperpolarizzazione, rendendo
fortemente negativo il potenziale della membrana. Dopo un'intensa illuminazione quasi tutte le molecole di
rodopsina subiscono una variazione della propria struttura; ulteriori stimoli luminosi non scatenano più
alcuna risposta (accecamento). Solo dopo qualche minuto la cellula può mettere a disposizione molecole di
rodopsina sufficientemente sensibili alla luce. I bastoncelli si trovano in tutta la parte visiva della retina, a
eccezione della papilla del nervo ottico e della fovea centrale.Dalla enorme differenza di intensità luminosa a
cui siamo sottoposti nella vita quotidiana è possibile dedurre che, oltre ai bastoncelli, è necessario un
secondo sistema meno eccitabile dalla luce. Al confronto con i bastoncelli che sono di forma allungata, i
coni sono molto più tozzi.
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Vi sono tre tipi di coni, sensibili rispettivamente ai fasci luminosi di lunghezze d'onda differenti (rosso, verde
e blu). Dall'integrazione degli stimoli provenienti dai diversi tipi di coni risulta l'immagine visiva colorata. I coni
si trovano soprattutto nella fovea centrale e nell'area retinica immediatamente adiacente, dove sono
addossati all'altro.
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L'ORECCHIO
L'organo dell'udito è costituito dall'orecchio, suddiviso in tre parti: orecchio esterno, che ha il compito di
raccogliere le onde sonore; orecchio medio, deputato a ricevere e a trasmettere le vibrazioni prodotte dalle
onde sonore all'orecchio interno, il quale trasmette gli stimoli derivanti dalle vibrazioni all'encefalo e presiede
al senso dell'equilibrio.
L'orecchio è situato nella regione auricolare del capo, in parte all'esterno e in parte nello spessore dell'osso
temporale con l'orecchio medio e quello interno.
Le onde sonore esterne vengono percepite e raccolte dal padiglione auricolare (orecchio esterno), entrano
nel condotto uditivo esterno dove vengono amplificate e colpiscono la membrana timpanica, che vibra. Le
vibrazioni vengono convogliate agli ossicini dell'orecchio medio, i quali trasmettono gli impulsi alla chiocciola
che è costituta da una delicata struttura a spirale ripiena di un fluido. Nell'orecchio interno oltre alle cellule
sensoriali (organo del Corti) situate nella chiocciola (o coclea), si trovano le strutture che costituiscono
l'organo dell'equilibrio, formato dai canali semicircolari, dall'otricolo e dal sacculo. Gli impulsi giunti
all'orecchio interno, viaggiando lungo terminazioni nervose, raggiungono il nervo acustico che li trasporta al
cervello, dove vengono riconosciuti come suoni.
L'orecchio esterno è costituito da un'espansione laminare, detta padiglione auricolare e da un condotto
chiamato meato acustico.Il padiglione auricolare corrisponde alla parte visibile dall'esterno ed è costituito da
una piega cutanea sostenuta da una lamina cartilaginea; ha una forma di conchiglia irregolare ed è situato
sotto alla tempia, dietro all'articolazione temporo - mandibolare. Il contorno del padiglione auricolare è
irregolarmente ovale, con l'estremità maggiore rivolta verso l'alto; l'asse è obliquo dall'alto verso il basso e
leggermente dall'indietro all'avanti. Il padiglione, di colore roseo - chiaro, partecipa alle modificazioni del
colorito del volto, è in grado di compiere limitati movimenti attivi ed è costituito essenzialmente da una faccia
laterale, una mediale e da un'appendice inferiore, chiamata lobulo (lobo). Il lobulo, estremamente variabile
per dimensione e forma da un soggetto all'altro, è costituito da una ripiegatura del tegumento, senza
cartilagine interna, perciò si presenta molle, molto flessibile e tirabile in ogni direzione.
Nel padiglione auricolare sono presenti alcune sporgenze e depressioni e, verso il contorno anteriore, è
presente una larga infossatura che costituisce la conca auricolare. Intorno alla conca si trovano due rilievi
curvi, parzialmente paralleli, uno esterno, chiamato elice, ed uno più interno delimitante la conca stessa,
definito antelice. Davanti e in basso, la conca è definita da altre due sporgenze chiamate trago e antitrago.
Il padiglione è formato da uno scheletro cartilagineo (cartilagine auricolare) costituito da una lamina
resistente ed elastica presente ovunque tranne che nel lobulo. La cartilagine è rivestita da una cute liscia,
delicata, contenente scarse papille e ghiandole sudoripare rare e poco sviluppate. Sono presenti peli sottili e
radi nella femmina, più folti e sviluppati nel maschio, specialmente con il progredire dell'età. I peli sono più
fitti sul trago e sull'antitrago, infatti prendono il nome di tragi, e servono principalmente per impedire l'entrata
nel meato acustico a corpi estranei o ad insetti. Le ghiandole sebacee, discretamente sviluppate, sboccano
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in parte nei follicoli piliferi ed in parte sono libere e hanno la funzione di mantenere elastica la cute in
superficie: la cute è attraversata dai dotti escretori delle ghiandole ceruminose le quali secernono il cerume:
sostanza giallastra di consistenza cerosa il cui eccesso determina la formazione del tappo di cerume. La
funzione principale del padiglione auricolare, grazie alla sua particolare struttura, è proprio quella di
raccogliere
le
onde
sonore
esterne
e
di
convogliarle
verso
il
meato
acustico.
Il meato o condotto acustico esterno è costituito da un canale fibro - cartilagineo ed osseo ricoperto di
tegumento. Prende inizio dalla conca del padiglione con il poro acustico e termina in corrispondenza della
membrana del timpano; ha una lunghezza di circa 2 cm. Il condotto non presenta un'andatura rettilinea, ma
descrive una curva, infatti stirando il padiglione verso l'alto, in dietro e leggermente in fuori è possibile
raddrizzare la naturale curvatura e facilitare alcune manovre, quale, per esempio l'esplorazione in caso di
necessità. La cute che riveste il meato diminuisce gradualmente di spessore fino a raggiungere il minimo
nella parte più profonda, in prossimità della membrana del timpano. Nella zona piè esterna del condotto,
quella più vicina alla superficie, è costituita da cartilagine, mentre nella parte più interna si trova una struttura
ossea costituita principalmente dall'osso timpanico.
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L'orecchio medio è l'apparecchio di ricezione e di trasmissione delle onde sonore dall'orecchio esterno a
quello interno. E' formato da una cavità, cioè la cavità del timpano, compresa tra la membrana del timpano e
l'orecchio interno. La membrana del timpano è un diaframma di forma ovale, leggermente concavo verso
l'esterno, che divide il meato acustico esterno dalla cavità del timpano. Dal meato riceve le onde sonore
provenienti
dall'esterno
e,
vibrando,
le
trasmette
alla
catena
degli
ossicini.
La cavità o cassa del timpano
ha la forma di un ampia fessura,
più ristretta al centro, inclinata
dal basso verso l'alto e
dall'esterno verso l'interno. E'
caratterizzata da sei pareti, ma
le due maggiori sono: la parete
laterale o membranacea, che
corrisponde alla membrana del
timpano,
e
una
mediale,
chiamata
labirintica.
All'interno della cavità del
timpano sono presenti gli
ossicini dell'udito i cui nomi
sono definiti dalla loro forma
particolare in: martello, fissato al
rivestimento
interno
del
timpano, incudine, situata vicino
al primo, e staffa, unita alla membrana che riveste un'apertura ellittica chiamata finestra vestibolare oppure
ovale. Gli ossicini, collegati tra loro e con la parete della cavità timpanica per mezzo di articolazioni e di
legamenti, e alcuni muscoli formano tra la membrana del timpano e la finestra vestibolare quella che viene
definita la catena degli ossicini. Il collegamento di questi ossicini tra di loro, con la finestra vestibolare e con
la parete del timpano permette che le vibrazioni della membrana del timpano si trasmettano al vestibolo.
Vengono così intensificati i suoni, mentre le vibrazioni intense del timpano sono trasformate in vibrazioni più
piccole e più energiche.Questo meccanismo è regolato da due muscoli: il tensore del timpano e il muscolo
stapedio i quali impediscono che l'intensificazione dei suoni diventi eccessiva creando un effetto di risonanza
molto fastidioso per il soggetto.Attraverso alcuni passaggi l'orecchio medio si collega con la cavità dell'osso
mastoideo collocato dietro al padiglione; con l'orecchio interno e con la cavità rinofaringea situata dietro al
naso. Nello spessore del processo mastoideo dell'osso temporale sono presenti un insieme di spazi
confluenti in un'unica cavità, detta antro timpanico, che comunica proprio con la cavità del timpano. Questo
antro si trova al di sopra e dietro alla parte più profonda del meato acustico.La comunicazione tra cavità del
timpano e quella faringea è determinata da un lungo condotto, in parte osseo e in parte fibro - cartilagineo,
chiamato tuba uditiva o tromba di Eustachio. Questo condotto consente il passaggio dell'aria nella cavità del
timpano allo scopo di rendere uguale la pressione su entrambe le facce della membrana del timpano.
L'orecchio interno ha una duplice funzione:
organo acustico, cioè recettore delle vibrazioni sonore che giungono dall'orecchio medio
organo statico, che regola il senso dell'equilibrio.
E' formato da condotti e da vescichette comunicanti tra loro, a parete membranosa e sottile. I condotti e le
vescichette sono contenuti in cavità scavate nella zona petrosa dell'osso temporale. Le parti membranose,
che formano il labirinto membranaceo, sono contenute in spazi ossei che rappresentano il labirinto osseo.
Tra la parete del labirinto osseo e la superficie esterna del labirinto membranaceo si trova una serie di
fessure, che costituiscono la spazio perilinfatico, riempito da un liquido detto perilinfa. Le cavità
intercomunicanti del labirinto membranaceo formano un secondo spazio, endolinfatico, dove è contenuta
l'endolinfa. Questi due spazi sono indipendenti tra di loro.La perilinfa è un liquido di origine linfatica, chiaro,
che defluisce attraverso il canale cocleare; l'endolinfa è un liquido incolore, trasparente, fluido.
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L'organo acustico propriamente detto è formato dal condotto cocleare contenuto nella chiocciola ossea e
collegato all'encefalo per mezzo del nervo cocleare dell'acustico. Il canale o condotto cocleare contiene al
suo interno l'endolinfa. Il condotto cocleare è un tubo lungo e stretto avvolto su se stesso ad elica e chiuso
ad entrambe le estremità.La parte esterna della chiocciola o coclea è costituita da un canale avvolto su se
stesso ad elica conica e assomiglia al guscio di una lumaca (chiocciola ossea). Si trova in basso e
lateralmente rispetto al vestibolo. All'interno della chiocciola ossea si sviluppa il canale cocleare, che inizia in
corrispondenza del pavimento del vestibolo e si avvolge ad elica formando circa tre giri a partire dalla cassa
timpanica fino alla cupola della chiocciola. La chiocciola è formata da una lamina spirale, sottile ed ossea,
che attraversa nel senso della lunghezza il dotto cocleare. Dal lato esterno della lamina partono due
membrane: quella vestibolare o del Reissner e quella basilare ed entrambe raggiungono la parete laterale
del dotto cocleare. L'interno della chiocciola è quindi diviso in uno spazio al di sopra della lamina di Reissner,
che corrisponde alla rampa vestibolare, uno al disotto della membrana basale o rampa timpanica ed uno
situato in mezzo, chiamato rampa media. Compresa tra la cassa timpanica e la rampa si trova la finestra
rotonda, chiusa da una membrana di connettivo, atta a regolare e a garantire la giusta pressione
dell'orecchio interno quando si verificano vibrazioni della finestra ovale, che corrisponde alla comunicazione
della cassa timpanica con l'orecchio interno. Sulla membrana basilare, rivestita da epitelio, si differenzia
l'organo spirale o del Corti, che rappresenta l'organo acustico vero e proprio, perché contiene i recettori
dell'udito e le cellule acustiche interne., che formano una lamina sull'asse longitudinale della membrana. Le
vibrazioni della membrana basilare determinano la contrazione delle cellule esterne ed aumenta il
movimento
del
liquido
a
livello
delle
cellule
acustiche
interne.
Le cellule acustiche interne sono i recettori dell'orecchio interno, quelle esterne hanno il compito di
aumentare le vibrazioni della membrana basilare, di modulare il suono e regolare il livello del tono e del
volume.Il tono di un suono dalla staffa arriva fino alla finestra ovale dove determina una vibrazione, che si
trasmette alla rampa vestibolare dove si trova la perilinfa. Le strutture mobili del dotto cocleare, cioè la
membrana del Reissner e quella basilare, hanno dei movimenti ondeggianti (onde progressive) che si
propagano verso la cupola della chiocciola. Le onde progressive terminano in un punto specifico della
membrana basilare producendo un onda di risonanza, determinata dall'oscillazione della membrana. Le
onde progressive dei toni acuti finiscono vicino alla finestra ovale, le onde di risonanza dei toni più profondi
terminano più posteriormente e il cervello può integrare i vari stimoli provenienti dai differenti punti della
chiocciola.
L'organo statico è formato dall'otricolo, dal sacculo e dai condotti semicircolari membranosi, contenuti nel
vestibolo e nei canali semicircolari ossei, ed è unito all'encefalo dal nervo vestibolare dell'acustico. Il labirinto
membranaceo è caratterizzato dalla presenza dell'organo statico.L'otricolo è un sacchetto a pareti molto
sottili. Sboccano in esso, per mezzo di piccoli orifizi, i condotti semicircolari e il condotto endolinfatico.
Il sacculo è una vescichetta rotondeggiante a pareti sottili, che si trova sotto all'otricolo.
Il sacco endolinfatico è una dilatazione ampia e a fondo cieco del condotto; il condotto inizia dal
sacculo,riceve dall'otricolo il dotto otricolo - sacculare e raggiunge il sacco. I condotti semicircolari sono
contenuti negli omonimi canali del labirinto osseo, dei quali hanno la stessa disposizione e lunghezza.
Hanno una struttura simile a quella dell'otricolo, ma con una parete più sottile.
Il vestibolo è una cavità ovoidale, piccola; in basso ed in avanti si trova la chiocciola mentre in alto e dietro
sboccano i canali semicircolari.I canali semicircolari sono tre tubuli ossei, incurvati ad arco, situati nella rocca
petrosa dell'osso temporale, dietro alla chiocciola, lateralmente e dietro al vestibolo. Sono disposti su tre
piani quasi perpendicolari tra loro. Vicino al punto dello sbocco comune dei canali (utricolo), ognuno di essi
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si dilata e forma un'ampolla, chiusa totalmente da una lamina connettivale obliqua, chiamata cresta
ampollare e da una membrana gelatinosa, definita cupola ampollare. All'interno dei canali scorre l' endolinfa
e al loro esterno si trova la perilinfa. Il compito dei canali semicircolari è quello di permettere i movimenti di
rotazione sia della testa che del corpo e questo avviene in quanto durante il movimento rotatorio, la parete
ossea dei canali si sposta contro il contenuto inerte (endolinfa). I recettori presenti si polarizzano o si
depolarizzano a seconda del senso di rotazione e, in base alla frequenza dei potenziali d'azione delle cellule
sensoriali dei canali semicircolari, il cervello definisce la velocità e la direzione dei movimenti rotatori. Nella
cresta ampollare dei canali si trovano moltissime cellule sensoriali e la loro membrana cellulare viene
depolarizzata o iperpolarizzata a seconda della direzione della rotazione. I canali semicircolari sono quasi
perpendicolari tra di loro proprio per permettere che avvengano movimenti della testa su tre assi: flessione,
rotazione e inclinazione laterale.
Grazie ai tre canali semicircolari, chiamati labirinto, ogni nostro
movimento della testa è costantemente controllato. Ogni
canale semicircolare è disposto ad angolo retto rispetto agli
altri due in modo che, ad ogni movimento (come una rotazione
od uno scuotimento), uno o più dei canali circolari ne
individuano il tipo e trasmettono questa informazione al
cervello. Questo, coordinando le informazioni provenienti
anche dagli occhi e dai muscoli del corpo, valuterà la nostra
posizione ed i movimenti necessari per mantenere l'equilibrio.
Tra l' utricolo e la chiocciola si trova un rigonfiamento, di grandezza inferiore all' utricolo, colmo di endolinfa
che si chiama sacculo. Nella parete del sacculo si trovano cellule sensoriali poste in senso verticale, rivestite
da un involucro gelatinoso, macula, contenente cristalli di calcio chiamati statoconi capaci di registrare i
movimenti di accelerazione verticali. Gli statoconi presenti nell' utricolo registrano invece l'accelerazione
orizzontale. L'accelerazione lineare non viene recepita né dai canali semicircolari, né dal sacculo, ma viene
registrata da una macula orientata orizzontalmente situata sul pavimento dell' utricolo, chiamata appunto
macula dell' utricolo.
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L’APPARATO TEGUMENTARIO – LA PELLE
La pelle è un organo costituito da diversi tessuti la cui funzione è quella di rivestire il corpo umano,
assicurare la protezione all'organismo e permettere i rapporti con il mondo esterno.
La superficie totale cutanea nell'adulto, pur variando in rapporto alla taglia, all'età, al sesso di un individuo, è
calcolata intorno a 1,5 -1,8 mq. Lo spessore della cute è diverso nelle varie sedi del corpo umano e lo
spessore medio nell'adulto è tra 1,5 e 2mm. nel palmo delle mani e nella pianta del piede mentre raggiunge i
4 mm. nel cuoio capelluto.
La pelle è l'organo più pesante dell'intero corpo umano. Sulla sua superficie sono presenti solchi, pieghe
(solchi interpapillari e pieghe strutturali e di movimento) e rilievi (transitori come la pelle d'oca oppure
permanenti come le creste interpapillari) e il loro disegno varia a seconda di diversi fattori come l'elasticità,
l'adesione della pelle all'apparato locomotore e la disposizione degli annessi cutanei, cioè i peli e le unghie.
Questi ultimi sono in intima connessione con la cute ed insieme costituiscono un'entità anatomica
funzionale. Sulla pelle ci sono anche orifizi, che possono essere visibili a occhio nudo (come per esempio
l'ostio follicolare) oppure non visibili (come quello corrispondente al foro d'uscita della ghiandola sudoripara,
detto poro sudorale).
Esternamente la pelle presenta alcune proliferazioni faneriche, che sono prodotti di cheratinizzazione
differenziabili nelle unghie, nei peli e nei capelli.
Il colore della pelle è la conseguenza di un insieme di componenti: la componente rossa, che è dovuta al
sangue circolante nella zona sottoepidermica; la componente grigia, collegata con la struttura cheratinica
dello strato corneo epidermico e la componente nera, che presenta una sfumatura più o meno accentuata ed
è dovuta alla presenza di melanina.
Struttura
La pelle è composta da 3 tipi di tessuto:
epidermide
derma
(che compongono la "cute")
ipoderma
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Epidermide
E' la parte della pelle direttamente a contatto con l'esterno, avente essenzialmente la
funzione di protezione. E' costituita da 4 strati: basale, spinoso, granuloso e
corneo, mentre in sede palmo-plantare presenta un quinto strato (lucido).
L'epidermide si accresce dalle cellule basali verso lo strato corneo, con un
processo di cheratinizzazione che ha una durata di 3-4 settimane e che si
conclude con la formazione di cheratina (ammassi cornei) a diretto contatto
con l'esterno.
Strato basale o
germinativo
E' composto da cellule disposte a palizzata sulla linea di confine con il derma e
preposte al rinnovamento delle cellule epidermiche riproducendosi per mitosi: ogni
cellula periodicamente si divide in due e le cellule neonate sono spinte verso la
superficie e formano lo strato spinoso
Strato spinoso o
malpighiano
E' formato da più assise di cellule di aspetto poliedrico, più appiattite rispetto a
quelle dello strato basale e separate tra di loro da sostanza intercellulare. Anche le
cellule spinose si portano, maturando, verso la superficie epidermica
Strato granuloso
E' lo strato di transizione tra lo spinoso e il corneo; il suo spessore varia da 1 a 4
file di cellule, è più abbondante in sede palmo-plantare e contiene una sostanza
(cheratoialina) indispensabile nel processo di cheratinizzazione
Strato corneo
E' direttamente a contatto con l'esterno ed ha uno spessore variabile a seconda
della sede. La cheratinizzazione si conclude nello strato corneo: qui le cellule non
contengono più nuclei ed i prodotti terminali del rinnovamento cutaneo, vengono
eliminati come lamelle cornee dalla superficie epidermica
Derma
Si trova sotto all'epidermide con la quale ha intimi rapporti, perché la sostiene, la nutre ed offre sede alle
appendici epidermiche, cioè le ghiandole e i peli. Il derma è spesso circa 2-3 mm. ed è costituito da 2 parti:
papillare e reticolare; mentre la prima, che è costituita dalle papille e dallo strato subpapillare ha una vita
metabolica molto attiva per la sua vicinanza all'epidermide, la seconda può essere considerata come uno
stroma di sostegno. Costituenti del derma sono: il collagene, che assicura robustezza alla pelle, l'elastina,
che la rende elastica e la sostanza fondamentale, formata da mucopolisaccaridi che ha funzioni di
cementante. Nel derma sono presenti i vasi sanguigni, le innervazioni e gli annessi cutanei, cioè le ghiandole
sudoripare, i follicoli piliferi, i peli, le ghiandole sebacee e il muscolo del pelo. Nel derma è presente un fitto
intreccio di vasi linfatici che si dirigono verso il sottocutaneo o ipoderma. L'epidermide e il derma sono uniti
tramite le papille dermiche, cioè dei prolungamenti conici di tessuto connettivo che dal derma si estendono a
compenetrare l'epidermide. I capillari sanguigni si portano fino all'apice delle papille e costituiscono la fonte
di nutrimento per l'epidermide che non è vascolarizzata. Il disegno superficiale della cute è in rapporto al
variare della disposizione e dello spessore delle fibre connettive del derma e questo dà origine ad una
precisa disposizione papillare. Questo disegno è così tipico che viene usato per l'identificazione di un
individuo con l'impronta digitale.
Ipoderma
E' un tessuto che si trova al di sotto del derma di natura prevalentemente adiposa. La funzione di questo
tessuto è quella di cuscinetto, di isolante ed è una riserva di calorie per i periodi di digiuno. L'ipoderma è
riccamente innervato e vascolarizzato. La struttura e lo sviluppo dell'ipoderma dipendono dalle zone
corporee,
dall'età,
dal
sesso,
dalla
nutrizione
e
da
influenze
ormonali
soggettive.
Con l'avanzare dell'età si verifica una deplezione del tessuto adiposo e questo rende la pelle flaccida ed
avvizzita.
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ANNESSI CUTANEI
ll gruppo degli annessi cutanei comprende:
i follicoli piliferi
le ghiandole sebacee (sebo)
le ghiandole sudoripare
i vasi sanguigni
la nervazione
i corpuscoli nervosi
le cellule melanofore
I follicoli piliferi
Si sviluppano in seguito all'invaginazione dell'epidermide nel derma e alla formazione di una costruzione a
forma di bottiglia chiamata follicolo. Il follicolo comprende 3 parti: il sacco, che è la parte terminale con la
papilla alla quale si collegano i capillari sanguigni; il colletto, che è la zona mediana nella quale si innestano
le ghiandole sebacee e in alcune sedi le sudoripare apocrine; l'ostio o foro di uscita, dal quale escono le
secrezioni e il pelo. Il pelo segue un certo ritmo di crescita che alterna fasi di riposo e di attività e presenta
diversi stadi di sviluppo. Sul cuoio capelluto, dove viene chiamato capello, è particolarmente sviluppato; è
mediamente presente nel cavo ascellare e nella zona pelvica e, nell'uomo, è presente anche sul petto e sul
volto. Se il pelo è atrofizzato, il follicolo si apre direttamente sulla superficie cutanea glabra come succede
sulla fronte, sulle ali del naso e, per le donne, sul mento. Il follicolo è collegato con il muscolo del pelo, detto
"orripilante", un particolare muscolo erettore situato sotto la ghiandola sebacea, che quando si contrae
vistosamente dà origine alla cosiddetta pelle d'oca. Il pelo è costituito da cheratina che non si sviluppa
orizzontalmente come succede nello strato corneo e nelle unghie, ma si sviluppa in senso verticale lungo
l'asse follicolare. Il pelo, così come il capello, presenta una struttura costituita da una guaina scagliosa, detta
cuticola, da una zona intermedia formata da lamelle allungate chiamata corteccia e dal midollo, che è la
parte interna formato da corpi arrotondati. Il colore del pelo è dato dal pigmento melaninico presente nella
corteccia. Le diverse tonalità di colore sono determinate dalla percentuale di pigmento presente e dalla sua
disposizione variamente uniforme.
Le ghiandole sebacee
Sono ghiandole esocrine, cioè a secrezione esterna, collegate sempre con il follicolo. Sono pienamente
funzionanti nel primo anno di vita, poi rimangono inattive fino alla pubertà. Possono essere di grandezza
diversa e si trovano in tutto il corpo con l'eccezione delle sedi palmo-plantari. Queste ghiandole hanno una
struttura a grappolo e sono formate da cellule che producono una miscela di lipidi chiamata sebo. Il sebo
fuoriesce all'esterno, passando attraverso il colletto e l'ostio follicolare, e si distribuisce sulla superficie
cutanea e pilifera. Le ghiandole sebacee possono essere una delle vie di penetrazione delle sostanze
applicate esternamente.
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Le ghiandole sudoripare
Sono innestate nel derma, ma più in profondità delle sebacee e hanno la funzione di portare all'esterno il
sudore. Il sudore è essenzialmente costituito da una soluzione salina diluita contenente diverse sostanze
organiche ed inorganiche. La secrezione delle ghiandole è stimolata dal calore, dall'assunzione di
determinate sostanze, da stimoli ormonali e psichici. Il tubo escretore si può aprire direttamente sulla
superficie della pelle con un poro disposto obliquamente oppure in alcune sedi si innesta nel colletto
follicolare. Si parla di ghiandola sudoripara eccrina, quando esiste la struttura descritta nel primo caso, ed è
presente in tutto il corpo già dalla nascita. Nel secondo caso la ghiandola sudoripara si chiama apocrina ed è
presente dall'età puberale soltanto nella zona ascellare, pelvica e perianale.
L'innervazione
E' formata da filamenti sensoriali situati nel derma e, particolarmente, intorno ai follicoli piliferi. Questi
filamenti attraversano il derma fino a risalire con le loro propaggini nella zona papillare. Il plesso nervoso
origina dal sistema vegetativo e da quello cerebro-spinale. Le fibre di origine vegetativa provvedono in parte
alla innervazione dell'epidermide e dei follicoli, dei vasi sanguigni e delle ghiandole sudoripare e sebacee.
Quelle di origine cerebro-spinale sono soprattutto fibre sensitive e talvolta presentano
organi terminali speciali. Il sistema nervoso dell'ipoderma comprende anche corpuscoli liberi
come quelli di Pacini (sensibilità tattile e pressoria), di Ruffini (sensibilità al caldo); mentre
nel derma sono presenti i corpuscoli del Meisner (sensibilità tattile) e le clave di Krause
(sensibilità al freddo).
Vascolarizzazione del derma
Comprende 2 plessi vascolari arteriosi, uno situato nello spazio subpapillare e l'altro tra il derma ed il
sottocutaneo. Questa rete di vasi nutre la pelle e gli annessi cutanei. Il plesso arterioso posto tra ipoderma e
derma forma delle arteriole a candelabro che scorrono nel derma a maglie fitte, che si diramano in capillari;
allo stesso modo ma in senso opposto si sviluppa anche la rete venosa. Tutti i capillari finiscono nella
zona papillare e formano il microcircolo sotto-epidermico.
Cellule melanofore
Sono cellule specializzate presenti nel derma, al cui interno è accumulata la melanina in forma di granuli.
L'azione di queste cellule è generalmente in equilibrio con quella dei melanociti, che producono la melanina,
sostanza responsabile della pigmentazione cutanea.
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FUNZIONI DELLA PELLE
La pelle svolge queste funzioni:
funzione protettiva
funzione di termoregolazione
funzione sensoriale
funzione respiratoria
funzione secretiva
unzione difensiva
funzione riproduttiva
Funzione protettiva
La pelle funziona da barriera protettiva contro stimoli meccanici di varia natura, come traumi, pressioni,
frizioni o colpi e questa sua proprietà è dovuta all'elasticità delle fibre collagene ed elastiche e allo stato di
turgore del tessuto. Nelle sedi cutanee maggiormente sottoposte a stimoli meccanici, a contatto o
sfregamento, si ha un ispessimento dello strato corneo (callosità). Altro esempio di funzione protettiva è
quello che avviene nei confronti di agenti chimici ed è attribuibile alla capacità tampone della pelle; la
protezione nei confronti delle radiazioni solari è affidata alla melanina e ad un acido contenuto nel sudore,
l'acido urocanico, ed entrambi svolgono un'azione schermante sulle radiazioni ultraviolette.
Funzione di termoregolazione
La pelle agisce sia come isolante che come regolatore termico. La funzione di termoregolazione è basata
sulla portata del sangue ai vasi cutanei e sulle ghiandole sudoripare.L'alternarsi di vasocostrizione e
vasodilatazione nei capillari porta ad un rapido cambiamento nella portata ematica in relazione alla
temperatura ambientale. Le ghiandole sudoripare esercitano un importante ruolo nella regolazione termica;
infatti una grossa quota di calore è rimossa dall'organismo con l'evaporazione di sudore e questo accade
anche quando la secrezione non è visibile (perspiratio insensibilis). Il pannicolo adiposo, abbondante
nell'ipoderma, ha una bassa conducibilità termica ed interviene in questa funzione di termoregolazione della
pelle: perciò la cute mantiene il resto del corpo ad una temperatura adeguata, indipendentemente dalla
temperatura esterna (naturalmente entro certi limiti).
Funzione sensoriale
Grazie agli organi recettoriali l'innervazione cutanea è in grado di percepire gli stimoli pressori, termici e
dolorosi, trasmetterli al sistema nervoso centrale e permettere all'individuo un adattamento alle condizioni
ambientali esterne. I corpuscoli della sensibilità e le terminazioni nervose della sensibilità sono altamente
specializzati, esistono cioè recettori specifici per il caldo, per il freddo, per il dolore, per il prurito. La
sensibilità pressoria varia a seconda delle regioni del corpo umano, per esempio sui polsi e sul dorso dei
piedi è 3 volte e mezzo superiore a quella sull'addome o sulla fronte. Se uno stimolo pressorio sulla pelle
aumenta, la sensibilità tattile si manifesta prima con un senso di pressione poi con una sensazione di dolore.
In seguito a variazioni di temperatura i recettori con specifiche proprietà per la conduzione degli stimoli del
caldo e del freddo agiscono velocemente e rendono possibile un adattamento alla nuova situazione in pochi
minuti.
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Funzione respiratoria
L'ossigeno e l'anidride carbonica possono essere assorbiti dalla pelle. L'ossigeno arriva alla cute sia
attraverso l'aria esterna sia da una via interna che è costituita dal sangue. Alcuni calcoli dimostrano che la
quantità di ossigeno assorbita giornalmente dalla pelle è di circa 5 litri.
Funzione secretiva
Attraverso la pelle vengono eliminati cataboliti e scorie dall'interno dell'organismo. La pelle elimina CO2,
acqua e sebo, inoltre sono eliminati ioni sodio, piccole quantità di potassio, magnesio, calcio e cloro grazie
all'azione delle ghiandole eccrine. Questo fenomeno, nel caso di attività fisica, può essere bilanciato con
bevande che assicurano un reintegro idrico e salino.
Il sebo, oltre alla funzione emolliente della pelle, ha una funzione antisettica e antimicrobica.
Funzione difensiva antimicrobica
Proprietà battericide e funghicide sono da attribuire all'acidità della superficie cutanea (pH 5 circa) ed al film
idrolipidico delle ghiandole sebacee. Ogni volta che nell'organismo penetrano sostanze estranee, come
batteri, virus o funghi, si innesta un processo attivo di protezione determinato da vari tipi di cellule tutte
coinvolte nella funzione protettiva immunitaria. La capacità difensiva della pelle è ottimale se è in buone
condizioni, ma diminuisce in caso di pelle acneica o seborroica, perché in questi casi è minore la
capacità autosterilizzante e la composizione del sebo è diversa ed è priva di alcuni elementi
importanti. Il sebo e il sudore, mentre vanno verso l'esterno, svolgono un drenaggio antimicotico, pulendo i
dotti sudoripari e i follicoli sebacei.
Funzione riproduttiva
Il processo di rinnovamento cellulare inizia nello strato germinativo e continua in quelli successivi terminando
con la cheratinizzazione e la desquamazione finale. La quantità di pelle eliminata viene progressivamente
rimpiazzata dal suo continuo rinnovamento cellulare.
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