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Anatomia e
Fisiologia
I
Frederic H. Martini, Ph.D.
Università delle Hawaii a Manoa
William C. Ober, M.D.
Università di Washington e Lee
Judi L. Nath, Ph.D.
Università di Lourdes, Sylvania, Ohio
Edwin F. Bartholomew, M.S.
Kevin Petti, Ph.D.
San Diego Miramar College
Claire E. Ober, R.N.
Illustratrice
Kathleen Welch, M.D.
Consulente clinica
Ralph T. Hutchings
Fotografo biomedico
edizione
Titolo originale:
Martini/Hober/Nath/Bartholomew/Petti
Visual Anatomy & Physiology, II ed.
Visual Anatomia e Fisiologia
Copyright © 2017 EdiSES S.r.l. – Napoli
9
8
2021
7
6
2020
5
4
2019
3
2
2018
1
0
2017
Le cifre sulla destra indicano il numero e l’anno dell’ultima ristampa effettuata
A norma di legge è vietata la riproduzione, anche parziale, del presente volume o di parte di esso con qualsiasi
mezzo.
L’Editore
Fotocomposizione:
doma book di Di Grazia Massimo – Napoli
Fotoincisione e stampa
Petruzzi S.r.l. – Via Venturelli, 7/B – 06012 Città di Castello (PG)
per conto della
EdiSES s.r.l. – Piazza Dante, 89 – Napoli
Tel. 0817441706/07 Fax 0817441705
www.edises.it
[email protected]
ISBN 978 88 7959 9139
Autori
Frederic (Ric) H. Martini, Ph.D.
Autore
Il Prof. Martini ha conseguito il dottorato in Anatomia Comparata e Funzionale presso la Cornell University per
il suo lavoro sulla fisiopatologia dello stress. Le sue pubblicazioni comprendono articoli giornalistici, capitoli di
libri di testo, relazioni tecniche e articoli per riviste. È il primo autore di dieci testi universitari di Anatomia e
Fisiologia e di Anatomia. Attualmente lavora presso l’Università delle Hawaii a Manoa ed è membro dello Shoals
Marine Laboratory, una joint-venture tra la Cornell University e l’Università del New Hampshire. Il Professor
Martini è stato membro della Human Anatomy and Physiology Society (HAPS) per oltre 20 anni e del comitato
che ha stilato le linee guida per il curriculum del corso di studi in Anatomia e Fisiologia. Attualmente è Presidente Emerito della HAPS, dopo aver ricoperto le cariche di Presidente Eletto, Presidente e Vice-Presidente tra il
2005 e il 2007. È inoltre membro della American Physiological Society, della American Association of Anatomists, della Society for Integrative and Comparative Biology, della Australia/New Zealand Association of Clinical
Anatomists, della Hawaii Academy of Science, della American Association for the Advancement of Science e
della International Society of Vertebrate Morphologists.
Judi L. Nath, Ph.D.
Autore
La Prof.ssa Nath è docente di Biologia e Scienze Sanitarie presso la Lourdes University, dove insegna Anatomia e
Fisiologia, Patofisiologia e Terminologia Medica. Ha conseguito la laurea e il master presso l’Università di Stato di
Bowling Green e il dottorato presso l’Università di Toledo. La Prof.ssa Nath si dedica con passione ai suoi studenti
e si impegna nel trasmettere loro la complessità della scienza in un modo accattivante che gli studenti trovano
interessante, interattivo ed eccitante. È stata insignita del premio “Faculty Eccellence” dal Lourdes College come
riconoscimento per l’insegnamento, la competenza e i servizi per la collettività. È membro della Human Anatomy
and Physiology Society (HAPS), dove ha fatto parte del consiglio di amministrazione. È coautrice di Fundamentals
of Anatomy & Physiology, Visual Essentials of Anatomy & Physiology e Anatomy & Physiology (tutti editi da Pearson). È l’unica autrice di Using Medical Terminology. Le associazioni di beneficienza sono quelle che hanno significativamente influenzato la sua vita, come la Human Society, la Cystic Fibrosis Foundation e la ALS Association. La
dottoressa ama godersi la vita con suo marito e i suoi cani.
Edwin F. Bartholomew, M.S.
Autore
Edwin F. Bartholomew ha conseguito la laurea presso l’Università di Stato di Bowling Green in Ohio e il master
presso l’Università delle Hawaii. Ha insegnato Anatomia e Fisiologia Umana sia alla scuola superiore che all’università e ha tenuto un’ampia varietà di altri corsi di scienze (dalla botanica alla zoologia) presso il Maui Community College e la storica Lahainaluna High School, la più antica scuola superiore a Ovest delle Montagne Rocciose.
È coautore di Foundamentals of Anatomy and Physiology, Essentials of Anatomy and Physiology, Visual Essentials
of Anatomy & Physiology, Structure and Function of the Human Body e The Human Body in Health and Disease
(tutti editi da Pearson). Il Dott. Bartholomew è membro della Human Anatomy and Physiology Society (HAPS),
della National Association of Biology Teachers, della National Science Teachers Association, della Hawaii Science
Teachers Association e della American Association for the Advancement of Science.
Kevin Petti, Ph.D.
Autore
Il Prof. Petti è Professore al San Diego Miramar College, dove tiene corsi di Anatomia e Fisiologia Umana, Dissezione Umana ed Educazione alla Salute. È Presidente Emerito della Human Anatomy and Physiology Society
(HAPS) ed ha conseguito un Ph.D. all’Università di San Diego. Il Prof. Petti crede che l’intreccio di arte e cultura
nella struttura di un corso di anatomia sia uno strumento educativo efficace. Tale approccio, ben recepito dagli
studenti, permette loro di acquisire una visione interdisciplinare. Come cittadino americano e italiano, regolarmente conduce gite in Italia, la culla del Rinascimento, così come realizza moderni studi anatomici, per considerare la relazione tra arte e scienze. In giro per i musei universitari di Roma, Firenze, Bologna e Padova, può
visitare i teatri di dissezione e i musei di cere anatomiche risalenti a centinaia di anni. È spesso invitato a tenere
discorsi in conferenze e università circa il ricco patrimonio dell’anatomia come scienza e circa la sua influenza
sulla medicina, sull’arte e sugli studi umanistici.
William C. Ober, M.D.
Autore e Illustratore
Il Prof. Ober ha conseguito la laurea presso l’Università di Washington e Lee e il titolo di Dottore in Medicina presso
l’Università della Virginia. Ai suoi studi in Medicina ha affiancato quelli svolti nel Dipartimento di Arte Applicata
alla Medicina presso la Johns Hopkins University. Dopo la laurea, ha svolto l’internato e successivamente ha lavorato presso l’Università della Virginia nel Dipartimento di Medicina Generale e nel Dipartimento di Medicina dello
Sport. È stato Primario al Martha Jefferson Hospital in Charlottesville. È attualmente Professore Associato di Biologia presso l’Università di Washington e Lee, dove tiene molti corsi e conduce gite studentesche alle isole Galapagos.
È stato per 24 anni membro del corpo docente dello Shoals Marine Laboratory, dove insegna Illustrazione Biologica
ogni estate. Il Prof. Ober ha collaborato con il Prof. Martini per i suoi libri di testo in ogni edizione.
Claire E. Ober, R.N.
Illustratrice
Claire E. Ober lavorava come puericultrice e ostetrica prima di dedicarsi come professionista a tempo pieno
all’illustrazione medica. È tornata a studiare al Mary Baldwin College, dove ha conseguito il diploma in arti
grafiche a pieni voti. Dopo un apprendistato di cinque anni, dal 1986 collabora con il Prof. Ober nell’attività di
Illustrazioni Mediche e Scientifiche. È membro del corpo docente dello Shoals Marine Laboratory e tiene un
corso di Illustrazione Biologica condiviso con il Professor Ober da 24 anni. I libri di testo illustrati della Medical
& Scientific Illustration hanno vinto numerosi premi di design e illustrazione.
Kathleen Welch, M.D.
Consulente clinica
La Dott.ssa Welch ha conseguito il titolo di Dottore in Medicina presso l’Università di Washington a Seattle e in seguito
ha svolto l’internato presso l’Università del North Carolina a Chapel Hill. Partecipando al programma Seattle WWAMI
Rural Medical Education, ha studiato a Fairbanks, Anchorage e Juneau, in Alaska, a Boise in Idaho e ad Anacortes,
Washington. Per due anni ha lavorato come Direttrice del Maternal and Child Health presso l’LBJ Tropical Medical
Center nelle Samoa americane e, successivamente, è stata membro del Department of Family Practice presso la Kaiser
Permanente Clinic in Lahaina, nelle Hawaii. Dal 1987 esercita la professione privatamente ed ha la licenza di esercitare
nelle Hawaii e nello Stato di Washington. La Dott.ssa Welch è membro della American Academy of Family Practice,
della Maui County Medical Society e della Human Anatomy and Physiology Society (HAPS). Insieme al Prof. Martini,
è autrice di un libro di testo di anatomia e fisiologia e dell’A&P Applications Manual. Ha sposato il Prof. Martini nel
1979 e hanno un figlio.
Ralph T. Hutchings
Fotografo biomedico
Il signor Hutchings è stato collaboratore del Royal College of Surgeons per vent’anni. Ingegnere di formazione,
si è dedicato per anni a fotografare la struttura del corpo umano. Il risultato è stato una serie di atlanti anatomici
a colori, tra i quali Color Atlas of Human Anatomy, Color Atlas of Surface Anatomy e The Human Skeleton (tutti
editi dalla Mosby-Yearbook Publishing). Per le sue rappresentazioni anatomiche del corpo umano, l’Associazione
Internazionale dei Fotografi lo ha eletto miglior fotografo del corpo umano del ventesimo secolo. Hutchings vive
ora nella zona settentrionale di Londra, dove cerca di conciliare le esigenze dei suoi incarichi fotografici con il
suo hobby per le autovetture e gli aeroplani d’epoca.
IV • Autori
Edizione italiana a cura di
Marco Barchi
Università degli Studi di Roma “Tor Vergata”
Alessandra Pacini
Università degli Studi di Firenze
Rita Businaro
Università degli Studi di Roma “La Sapienza”
Ferdinando Paternostro
Università degli Studi di Firenze
Susanna Dolci
Università degli Studi di Roma “Tor Vergata”
Michela Relucenti
Università degli Studi di Roma “La Sapienza”
Stefano Giannetti
Università Cattolica del Sacro Cuore di Roma
Anastasia Renzi
Università degli Studi di Roma “La Sapienza”
Paola Grimaldi
Università degli Studi di Roma “Tor Vergata”
Rita Rezzani
Università degli Studi di Brescia
Germano Guerra
Università degli Studi del Molise
Luigi Rodella
Università degli Studi di Brescia
Romina Mancinelli
Università degli Studi di Roma “La Sapienza”
Antonietta Santoro
Università degli Studi di Salerno
Cristina Maxia
Università degli Studi di Cagliari
Amelia Toesca
Università Cattolica del Sacro Cuore di Roma
Venera Mazzone
Università degli Studi di Catania
Revisione a cura di:
Guido Carpino
Università degli Studi di Roma “Foro Italico”
Romina Mancinelli
Università degli Studi di Roma “La Sapienza”
Prefazione del testo
V
isual Anatomia e Fisiologia è un libro di testo completo per il corso di Anatomia e
Fisiologia. Esso combina un approccio visivo con un’organizzazione modulare per
fornire un materiale facile da usare e assimilabile in breve tempo, così da soddisfare
le esigenze degli studenti di oggi - senza sacrificare la resa degli argomenti di Anatomia e
Fisiologia richiesti per le carriere in ambito infermieristico e in altre professioni sanitarie
connesse.
Prima della revisione o della creazione di un modulo, ci siamo posti tre domande: (1)
Come possiamo rendere queste informazioni significative, gestibili e comprensibili? (2) Il
modulo suscita interesse e spinge gli studenti alla lettura? (3) Gli studenti saranno capaci di
rispondere alla domanda “perché è importante questo?” dopo aver letto il modulo?
In sostanza, noi vogliamo che gli studenti siano entusiasti di imparare l’anatomia e la fisiologia umana. Durante il processo di revisione, il nostro team di esperti, gli illustratori medici, i professionisti dell’insegnamento, gli autori accademici, gli specialisti editoriali hanno
lavorato insieme per progettare e scrivere questo libro di testo accademico.
Noi abbiamo esaminato ogni frase, immagine, struttura, assicurandoci che il discorso
avesse un senso, il contenuto fosse accurato e la combinazione di testo e immagini scorresse
senza interruzioni attraverso le presentazioni dei moduli a una e a due pagine. Abbiamo letto
innumerevoli recensioni e ascoltato i nostri studenti in aula. Questo prodotto finale rappresenta il maggiore contributo che tutte le persone coinvolte avevano da offrire.
Per aiutare a migliorare le edizioni future, vi esortiamo ad inviare informazioni rilevanti e
osservazioni circa l’organizzazione o il contenuto di questo libro di testo, direttamente a noi,
usando l’indirizzo e-mail in calce. Cordialmente accettiamo i commenti e i suggerimenti,
prendendoli in considerazione per la preparazione della prossima edizione.
SUPPORTI PER I DOCENTI
I docenti che utilizzano il testo a scopo didattico possono scaricare dal sito www.edises.it, previa registrazione
all’area docenti, le immagini del libro in formato PowerPoint.
L’organizzazione modulare
L’organizzazione modulare salva-tempo presenta gli argomenti su due pagine affiancate. Questa
organizzazione consente agli studenti di gestire in modo efficace il loro tempo. Essi possono studiare ciascun
modulo durante il tempo limitato che hanno a disposizione tra un impegno e l’altro – dieci minuti per un modulo
adesso, dieci minuti per un altro modulo più tardi – spuntando ciascun modulo dopo averlo completato.
Modulo .
Innanzitutto, in alto
a sinistra nella pagina è
riportato un titolo costituito
da una frase completa che
presenta l’argomento trattato
nel modulo. (Questi titoli
sono correlati da numeri agli
obiettivi di apprendimento
presenti nella pagina di apertura del capitolo e nella parte
inferiore di ciascun modulo.
Gli obiettivi di apprendimento derivano dagli obiettivi
di apprendimento consigliati dalla Human Anatomy
& Physiology Society).
In secondo luogo, i
L fotoricezione comporta l’attivazione, lo
La
ssbiancamento e il riassemblaggio dei pigmenti visivi
La membrana cellulare del segmento esterno del fotorecettore
contiene canali ionici a cancello del sodio ligando-dipendenti. In
co
ondizioni di oscurità, questi canali sono aperti e legati al GMP ciclico
(gu
uanosina monofosfato ciclico, cGMP), un derivato del composto ad alta
en
nergia guanosina trifosfato (GTP). Quando i canali sono aperti, il potenziaale di membrana è di circa –40 mV, diversamente dagli altri neuroni, che
a rriposo presentano un potenziale di –70 mV. Al potenziale di membrana
di –40 mV i fotorecettori rilasciano continuamente neurotrasmettitori a
livvello della sinapsi con il neurone bipolare. Contemporaneamente, il
seggmento interno pompa ioni sodio (Na+) fuori dal citosol.
1
S
STATO
DI RIPOSO
–40
4 mV
V
Citosol
Na+
Na+
Il movimento
mov
ov
vime
im
mento di
ionii nel
nell segmento
segmento
esterno, sul
segmento
seg
egmento interno
dalla cellula
e fuori
f
è definito
corrente al buio.
Rodopsina
cGMP
numeri nelle caselle rosse guidano gli studenti
attraverso la presentazione dell’argomento.
C
Canale
l d
dell
sodio a
cancello
Na+
Baasston
to
on-ce
ellllo
o
Inoltre, in luogo di
lunghe colonne di testo
riferite alle immagini,
un breve testo è inserito
proprio nelle immagini. Gli
studenti leggono mentre
guardano l’immagine corrispondente, il che significa:
• non dover leggere
lunghi paragrafi
• non dover voltare
pagina mentre si legge
• è tutto presente nello
stesso posto
Disco
D
La molecola di retinale legata alla rodopsina può assumere due configurazioni:
una forma ripiegata o curva, denominata 11-cis,
e una forma più lineare, detta 11-trans. In
assenza di luce, la molecola si trova nella sua
forma 11-cis, ma quando assorbe luce si converte nella forma 11-trans. Questa isomerizzazione attiva la molecola di opsina.
n
2
Fotone
Rodopsina
Rilascio del neur
neurotrasmettitore
Opsiin
Op
Ops
na
Ne
N
e
eu
urro
ron
on e
biiip
bip
b
po
ola
laare
lare
e
11-trans
retinale
11-cis
retinale
Opsina
ATTIVAZIONE
• Capitolo : La sen
sensibilità specifica
L’opsina quindi attiva la
trasducina, una proteina G legata alla membrana del
disco. La trasducina, a sua
volta, attiva l’enzima fosfodiesterasi (PDE).
La fosfodiesterasi è un
enzima che degrada il
cGMP. La rimozione del cGMP
dai canali a cancello del sodio
chiude i canali, inattivandoli. A
questo punto, il tasso di ingresso
del sodio diminuisce.
3
STATO ATTIVO
4
–70
7 mV
70
V
La diminuzione del
tasso di ingresso
del Na+ riduce la corrente
al buio. Contemporaneamente, per effetto del
m
trrrasporto attivo, il Na+
continua ad essere esporco
taaato dal citosol. Nel
momento in cui i canali
m
del Na+ si chiudono, il
potenziale di membrana
scende ad un valore di
–70 mV. Come conseguenza di questa iperpolarizzazione della membrana, si riduce la quantità di neurotrasmettitore
rilasciata nello spazio
sinaptico e questo decremento segnala ai neuroni
bipolari che il fotorecettore ha assorbito un fotone.
5
N +
Na
Na+
GMP
PDE
cGMP
Trasducina
Membrana
del disco
La rodopsina non può rispondere alla stimolazione di altri fotoni
finché la molecola di retinale non ritorna nella sua forma originale
11-cis. Questa riconversione non avviene spontaneamente e l’intera molecola
di rodopsina deve essere scissa in opsina e retinale, in un processo che richiede energia sotto forma di ATP, chiamato sbiancamento. Il retinale è quindi
convertito nella sua forma 11-cis, l’opsina e il retinale possono assemblarsi
nuovamente e la molecola di rodopsina è pronta per ripetere il ciclo.
6
Na+
Na+
ADP
ATP
enzima
Ops
p ina
Verifica del modulo 15.19
Infine, ciascun modulo
a. Quali sono i tre cambiamenti che interessano i
pigmenti visivi durante la fotoricezione?
SBIANCAMENTO
RIASSEMBLAGGIO
OA . Spiegare la fotoricezione e come sono attivati i pigmenti visivi.
b. Quali sono le due configurazioni del retinale?
c. Durante la fotoricezione, quando è richiesto
l’ATP?
Sezione 3: Vista •
termina con una serie di
domande di Verifica del
Modulo, che aiutano gli
studenti a verificare la loro
comprensione dell’argomento prima di andare avanti.
L’approccio visivo
Il peculiare approccio visivo fa sì che le immagini siano l’elemento centrale per l’insegnamento e
l’apprendimento, con il testo costruito direttamente intorno a esse – creando una coerente integrazione tra il testo
e l’immagine. Tale approccio risponde perfettamente al modo in cui gli studenti tendono naturalmente a utilizzare
il libro di testo di Anatomia e Fisiologia. Una nostra estesa ricerca fatta con gli studenti – attraverso recensioni,
gruppi di discussione e prove in aula – rivela che essi guardano prima le immagini e poi il testo corrispondente.
Modulo .
Durante l’interfase, una cellula si prepara
alla divisione cellulare
La maggior parte delle cellule spende solo una piccola parte del tempo attivamente impegnate nella divisione cellulare. Le cellule somatiche (soma, corpo) trascorrono la gran
parte della loro vita attiva in uno stato noto come interfase. Durante l’interfase una cellula
svolge tutte le proprie normali funzioni e, se necessario, si prepara alla divisi
divisione cellulare.
S
Replicazione
del DNA,
sintesi di istoni
2
da
CICLO
CELLULARE
Profas
e
MITOSI
Me
t af
ase
An
afa
se
1
da
G0
Descrizioni e parole
chiave sono inserite
nell’immagine.
Una cellula in int
i erfase, nella fase G0 non si sta
preparando alla divission
pre
io e, ma sta svolgendo tutte le
altre fu
unz
unzioni normali di quel pa
parti
rt colare tipo cellulare.
Alcune ce
ellule
e ma
mature, come le cellule mus
uscol
colari
ari scheletriche
e la maggior parte deii neu
neuroni, restano indefinitamente in G0 e
non si dividono mai.
m Al contrario,
io, le cellule staminali si dividono
ripetutamente con brevi
b
periodi d'interfase
se e non
n entrano mai in G0.
• Capitolo 3: Livello cellulare di organizzazione
Quando
do
terrmin
m a la
replicazion
one del
DNA c'
c è una bre
eve
v (da
2 a 5 ore) fasse G2 neces
essaria
alllla formaziione delle
ult
ltime prote
eine e al
co
ompletam
mento dellaa
re
eplicazion
ne dei
centrioli.
ce
ore
G2
Sintesi
proteica
a5
8 ore o più
da 6 a 8 o
re
Telofase
Una cellulaa che è pronta
nta pe
per
dividersi
si entra in faase G1. In
questa
ta fase la cel
elllula produce
ce
suffic
ficienti mittocondri, ele
ementi
de
el citosche
ele
letro, reticol
olo
endoplasm
matico, ribos
osomi,
membraane del Golg
lgi e citoso
ol
per due
e cellule fu
unzionali. La
replicaazione de
ei centrioli
iniziaa in G1 e co
omunemen
nte contin
nua fino in
n
G2. Nelle celllule che sii
divvidono allla massim
ma
G1
ve
elocità, G1 può
Normali funzioni
du
urare solo
o 8-12 ore
e.
cellulari con crescita
Taali cellule investono
cellulare, duplicazione
e
tu
utte le loro
o energie
e
degli organuli,
ne
ella mitossi e cessan
no
sintesi proteica
tutte le altre
re attività..
Se
e G1 dura per giorni,i,
setttimane o mesi, la
prep
parazione
e per la
mitos
osi avviene
e mentre laa
cellulaa svolge le
e sue
normalli funzioni.
pleta
ta, la cellula entra
Qua
Quando
la fase G1 è comple
nella fase S. Nelle successive 6-8 ore la cel
cellula
duplica i suoi cromosomi. Questo implica la
replicazione del DNA e la sint
intesi
esi degli istoni
e delle altre proteine nel nucleo.
3o
re
In una cellula che si prepara a
dividersi l’interfase può essere
ssere
suddivisa in fase G1, S, e G2.
1
ESI
DIER
CITO
a
Fase M - MITOSI
E CITOD
DIERESI
Durante la fase S del ciclo cellu- 1
La replicazione del DNA inizia quando l'enzima
lare il DNA si replica. Lo scopo
DNA elicasi svolge i filamenti e scinde i legami
della replicazione del DNA è quello di
idrogeno tra le basi. Quando i filamenti si svolgocopiare l’informazione genetica conteno le molecole di DNA polimerasi si legano alle
nuta nel nucleo. Il processo avviene
basi azotate esposte. Questo enzima (1) promuove
nelle cellule che si stanno preparando
i legami tra le basi dei filamenti di DNA e i nucleotialla mitosi o alla meiosi.
di complementari di DNA nel nucleoplasma e (2)
2
I numeri in
successione e i
“bocconi” di
informazioni legati
alle immagini guidano
unisce i nucleotidi mediante legami covalenti.
gli studenti attraverso
processi complessi.
1
2
2
8
9
7
6
5
SSegmento 2
6
Nucleotide di DNA
Segmento 1
7
8
1
2
3
4
5
LEGENDA
Adenina
Guanina
Citosina
Timina
Man mano che i due filamenti originali si
separano, la DNA polimerasi si lega alle basi
azotate esposte. Questo enzima può procedere in una sola direzione lungo il filamento
di DNA, ma i due filamenti sono orientati in
maniera opposta. La DNA polimerasi lega
al filamento qui rappresentato in alto e
aggiunge nucleotidi per formare una copia
unica, continua e complementare chiamato
filamento leading (guida) che cresce come
una "cerniera".
4
Pertanto, una seconda DNA polimerasi deve legarsi nel
punto di apertura e assemblare una copia complementare (segmento 2) che cresce finché "urta" il segmento 1
sintetizzato dalla prima DNA polimerasi. Gli enzimi che
uniscono insieme i due segmenti di DNA si chiamano
DNA ligasi (liga, legare).
3
La DNA polimerasi sull’altro filamento
originale rappresentato in basso può
procedere solamente lontano dalla
cerniera. Quindi la prima DNA polimerasi
per legarsi a questo filamento deve
aggiungere nucleotidi e costruire un
filamento di DNA complementare procedendo da sinistra verso destra. Poiché i due
filamenti originali continuano a separarsi,
altri nucleotidi sono continuamente
esposti al nucleoplasma. La prima DNA
polimerasi su questo filamento non può
tornare indietro. Può solo continuare ad
allungare il filamento già iniziato.
Alla fine l’apertura determina la separazione completa dei
filamenti originali. La replicazione termina, l’ultimo splicing
è fatto e si sono così formate due molecole identiche di DNA. Una
volta che il DNA si è replicato, i centrioli si duplicano e vengono
sintetizzati gli enzimi e le proteine necessari, la cellula lascia
l’interfase ed è pronta per procedere con la mitosi.
3
Verifica del modulo .
a. Descrivere l’interfase identificando i suoi stadi.
Doppie eliche di DNA duplicato
b. Quale enzima deve essere presente affinché la
replicazione del DNA avvenga normalmente?
c. Una cellula produce attivamente gli organuli
necessari per due cellule funzionali. In quale
fase dell’interfase si trova probabilmente questa
cellula?
OA . Descrivere l’interfase e spiegare il suo significato.
Sezione 4: Ciclo cellulare •
Esercitazione frequente
Tre punti precisi per fermarsi e verificare la comprensione aiutano gli studenti a cadenzare il loro
apprendimento nel corso di tutto il capitolo.
Verifica del modulo .
Verifiche dei Moduli
sono presenti alla fine
di ogni modulo per una
frequente e coerente
autovalutazione.
a. Descrivere la neuroglia del sistema
nervoso centrale.
b. Quali cellule gliali proteggono il SNC
dalle sostanze chimiche e dagli ormoni
presenti nel torrente circolatorio?
c. Quale tipo di cellula neurogliale ci
si aspetta che aumenti nel tessuto
encefalico di una persona con
un'infezione del SNC?
Verifiche delle
Sezioni sono presenti
dopo gruppi di moduli
collegati e includono
attività di revisione in
stile “eserciziario”, come
gli esercizi “Identificare” e
“Mappa concettuale”.
SEZIONE 1 Verifica
Identificare
Identificare ciascuna struttura neuronale rappresentata nel diagramma.
7
1
8
2
9
3
10
4
5
11
6
12
Identificare ciascun tipo di neurone mostrato di seguito.
13
14
15
16
Vocabolario
Scrivere negli appositi spazi i termini in grassetto, introdotti in questa sezione, che contengono la parte di parola indicata.
neur- (nervo)
_________________________________________________________________________________________________
dendr- (albero)
_________________________________________________________________________________________________
ef- (che si
allontana da)
_________________________________________________________________________________________________
af- (che si
avvicina a)
_________________________________________________________________________________________________
C A P I TO LO V E R I F I C A • Tessuto nervoso
Verifiche dei Capitoli
includono un Sommario del Capitolo con un nuovo stile narrativo.
Ciascuna voce del Sommario inizia
con il numero e il titolo del modulo
e poi ne riassume il contenuto.
Sommario del capitolo
11. Le cellule ependimali sono associate alla produzione del
liquido cerebrospinale e alla sua circolazione. La microglia
è adibita alla rimozione dei detriti cellulari e dei patogeni.
Gli astrociti mantengono la barriera ematoencefalica.
12. Gli oligodendrociti formano la guaina mielinica che avvolge i neuroni costituendo la sostanza bianca. La sostanza
grigia è costituita dai corpi cellulari, dai dendriti e dagli assoni dei neuroni amielinici.
SEZIONE 1 • Organizzazione generale del sistema nervoso
.
.
Il sistema nervoso è costituito da due divisioni: il SNC e il
SNP p. 395
1. Il sistema nervoso centrale (SNC) è costituito dall’encefalo
e dal midollo spinale. È responsabile dell’integrazione, dell’elaborazione e della coordinazione delle informazioni sensitive e dei comandi motori.
2. Il sistema nervoso periferico (SNP) è costituito da tutta la
quota parte di tessuto nervoso che si trova all’esterno del SNC.
3. I recettori periferici sono adibiti al rilevamento degli stimoli provenienti dall’esterno e dall’interno dell’organismo.
La divisione sensitiva del SNP trasporta informazioni dai
recettori verso il SNC.
4. La divisione motoria del SNP trasporta i comandi motori dal
SNC agli effettori o organi bersaglio.
I neuroni son
cazione inter
5. I neuroni
dendriti a
lare conte
trasporta l
6. I telodend
ci. I termin
rone comu
7. I terminal
contenent
.
Le cellule di Schwann e le cellule
satelliti costituiscono la neuroglia del SNP p. 402
13. Le cellule di Schwann formano
la guaina mielinica degli assoni
periferici.
14. Le cellule satelliti avvolgono i
corpi cellulari dei neuroni all’interno dei gangli.
Tutti i Quesiti di Verifica del Capitolo
includono domande approfondite,
come ad esempio “Identificare”,
“Vero/falso” e “Scelta multipla”.
Nella sezione “Integrazione al
Capitolo”, uno o due scenari clinici
sono seguiti da domande di
pensiero critico che aiutano gli
studenti a collegare concetti
importanti.
Le cellule di Schwann
formano
una guaina attorno
agli assoni periferici.
Quesiti di verifica del capitolo
.
Identificare
Identificare le strutture nel
seguente diagramma.
1
2
Il corpo cellulare
di un neurone contiene
la maggior parte
degli organuli.
8
.
3
4
5
7
.
.
I neuroni ven
funzione p.
8. Da un punt
quattro cla
9. Da un pun
in neuron
6
Vero/falso
.
Indicare se ciascuna affermazione è vera o falsa.
Oligodendro
costituiscono
10. La neurog
___________________________
Integrazione
al capitolo • Applicazioni pratiche
I recettori somatosensitivi monitorano gli organ
ni interni.
Le vescicole sinaptiche contengono neurotrasm
mettitori.
La microglia mantiene la barriera ematoencefalica.
La sclerosimultipla
è una patologia
___________________________
Le cellule di Schwann formano il neurilemma.
___________________________
demielinizzante,
debilitante e progressiva
___________________________
La sclerosi multipla
(SM) è una patologia autoimmune progressiva e
___________________________
In un neurone il potenziale di riposo è circa −7
70 mV.
debilitante nella quale il sistema immunitario dell’organismo attacca
le porzioni mielinizzate del sistema nervoso centrale portando alla
demielinizzazione degli assoni colpiti. La malattia è detta sclerosi
Collegare
perché interessa più regioni, definite anche ferite, placche o
lesioni, della sostanza bianca (cioè mielinizzate). L’insorgenza
Collegare ciascun termine alla descrizione più approp
priata.
della malattia si manifesta tra i 20 e i 40 anni. La causa è
sconosciuta, ma potrebbe dipendere da svariati fattori,quali
Forma la guaina mielinica nel SNC
___________________________
a. Periodo refrattario relativo
agenti ambientali, fattori genetici e infezioni virali. I segni
b. Canale voltaggio-dipendente
i sintomi sono
rappresentati
dafisica
parziale perdita della ___________________________
Si apre in econseguenza
di una
distorsione
vista e alterazione del linguaggio, dell’equilibrio e della
c. Oligodendrocita
Un periodo durante il quale una cellula può rispondere
___________________________
coordinazione motoria generale, incluse l’alterazione
d. Canale ligando-dipendente
solo a stimoli più intensi del normale
della motilità intestinale e l’incontinenza vescicale.
___________________________
e. Canale regolato meccanicamente
Si apre o si
chiude in risposta
variazioni del
potenziale
L’incidenza
nel sessoa femminile
è circa
due volte
di mem
mbrana
f. Cellula di Schwann
superiore che in quello maschile. Gli individui
___________________________
Forma la guaina
mielinica
nel
SNP
affetti da SM manifestano la malattia
g. Periodo refrattario assoluto
ciclicamente
ma inlamaniera
imprevedibile,
___________________________
Un periodo
durante il quale
cellula non
può
h. Astrocita
con
un’alternanza
di periodi di
rispond
dere
a nessuno
stimolo
remissione e di periodi ingravescenti.
Mantien
___________________________
neNon
la barriera
ematoencefalica
esistono
terapie per la SM,
___________________________
che agiscono sulla
Si apre in sebbene
risposta farmaci
a un neurotrasmettitore
sensibilità o sulle risposte del sistema
immunitario possano rallentarne la
Capitolo 11 Verifica •
progressione.
1
Definire la demielinizzazione.
2
Perché gli individui affetti da SM presentano disfunzioni della
coordinazione motoria?
Tavola dei contenuti
APPARATO
CAPITOLO
Introduzione all’anatomia e alla fisiologia
Livello molecolare di organizzazione
Livello cellulare di organizzazione
Livello tissutale di organizzazione
APPARATO TEGUMENTARIO
Apparato tegumentario
APPARATO SCHELETRICO
Tessuto osseo e struttura dello scheletro
Scheletro
Articolazioni
Tessuto muscolare scheletrico
FONDAMENTI
APPARATO MUSCOLARE
Apparato muscolare
SISTEMA NERVOSO
Tessuto nervoso
Midollo spinale, nervi spinali e riflessi spinali
Encefalo, nervi cranici e vie sensitive e motorie
Sistema nervoso autonomo
Sensibilità specifica
APPARATO ENDOCRINO
APPARATO CARDIOVASCOLARE
Apparato endocrino
Sangue
Vasi sanguigni e circolazione
Cuore e funzione cardiovascolare
SISTEMA LINFATICO
APPARATO RESPIRATORIO
APPARATO DIGERENTE
Sistema linfatico e immunità
Apparato respiratorio
Apparato digerente
Metabolismo ed energetica
APPARATO URINARIO
Apparato urinario
Equilibrio dei liquidi, degli elettroliti e acido-base
APPARATO GENITALE
Apparato genitale
Sviluppo ed ereditarietà
Indice generale
1
SEZIONE 1
1.1
1.2
1.3
1.4
Introduzione
all’anatomia
e alla fisiologia
2
2
1.6
1.7
1.8
1.9
1.10
1.11
3
Uno studio focalizzato è importante per
imparare l’anatomia e la fisiologia 3
La biologia è lo studio della vita 4
L’anatomia è lo studio della struttura e la
fisiologia è lo studio della funzione 6
Struttura e funzione sono correlate 8
Verifica della Sezione 1 10
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
Livelli di organizzazione 11
Il corpo umano possiede molteplici livelli
interdipendenti di organizzazione 11
Le cellule sono le più piccole unità della vita 12
I tessuti sono gruppi specializzati di
cellule e prodotti cellulari 14
Organi e sistemi di organi svolgono funzioni vitali 16
Le strutture degli apparati tegumentario, scheletrico e muscolare
sostengono e muovono il corpo e le strutture del sistema
nervoso provvedono al controllo rapido e alla regolazione 18
Le strutture dell’apparato endocrino secernono fattori chimici
che sono trasportati mediante l’apparato cardiovascolare,
le strutture del sistema linfatico difendono il corpo e quelle
dell’apparato respiratorio effettuano lo scambio dei gas vitali 20
Le strutture dell’apparato digerente rendono disponibili i
nutrienti e insieme all’apparato urinario eliminano i prodotti
di rifiuto e le strutture degli apparati genitali maschile e
femminile assicurano la continuità della vita 22
Verifica della Sezione 2 24
SEZIONE 3
Omeostasi 25
Reazioni chimiche 53
Le reazioni chimiche ed i trasferimenti di energia
sono essenziali per le funzioni cellulari 53
2.7 La notazione chimica è un metodo conciso per
descrivere le reazioni chimiche 54
2.8 Tre semplici tipi di reazioni chimiche sono
importanti per capire la fisiologia 56
2.9 Gli enzimi abbassano l’energia di attivazione
necessaria per le reazioni chimiche 58
Verifica della Sezione 2 60
SEZIONE 2
2.6
L’acqua nel corpo 61
2.10 L’acqua ha diverse proprietà importanti 61
2.11 I sistemi fisiologici dipendono dall’acqua 62
2.12 La regolazione del pH nei liquidi corporei
è vitale per l’omeostasi 64
Verifica della Sezione 3 66
SEZIONE 3
SEZIONE 4
2.13
1.12
La regolazione omeostatica si basa sulla presenza di
un recettore, un centro di controllo e un effettore 25
1.13 Il feedback negativo fornisce stabilità e il feedback positivo
accelera il completamento di un processo 26
Verifica della Sezione 3 28
SEZIONE 4
1.14
1.15
1.16
1.17
2.14
2.15
2.16
Terminologia anatomica
29
La terminologia anatomica ha una storia lunga e variegata
L’anatomia di superficie e l’anatomia topografica
indicano le posizioni sul o nel corpo 30
I termini direzionali e i piani di sezione descrivono
specifici punti di riferimento 32
Le cavità corporee proteggono gli organi interni
e permettono loro di cambiare forma 34
Verifica della Sezione 4 36
Verifica del Capitolo 1 37
Sommario del capitolo 37
Quesiti di verifica del capitolo 39
Integrazione al capitolo: Applicazioni pratiche
Atomi e molecole 43
Gli atomi e le molecole sono le particelle
fondamentali della materia 43
Gli atomi contengono protoni, neutroni ed elettroni 44
Gli elettroni occupano vari livelli energetici 46
I legami ionici e i legami covalenti sono i tipi
di legami chimici più comuni 48
La materia può esistere in uno stato solido, liquido o gassoso 50
Verifica della Sezione 1 52
SEZIONE 1
A&F in prospettiva
SEZIONE 2
1.5
Livello molecolare di
organizzazione 42
29
2.17
2.18
2.19
2.20
Composti organici 67
Tutti i composti organici contengono atomi
di carbonio e idrogeno 67
I carboidrati contengono carbonio, idrogeno e
ossigeno, generalmente in un rapporto 1:2:1 68
I lipidi contengono carbonio e idrogeno
spesso in un rapporto 1:2 70
Eicosanoidi, steroidi, fosfolipidi e glicolipidi
hanno funzioni diverse 72
Le proteine sono formate da amminoacidi 74
Gli enzimi sono proteine con importanti funzioni regolatorie 76
I composti ad alta energia possono immagazzinare e trasferire una
quota di energia rilasciata durante le reazioni enzimatiche 77
Il DNA e l’RNA sono acidi nucleici 78
Verifica della Sezione 4 80
Verifica del Capitolo 2 81
Sommario del capitolo 81
Quesiti di verifica del capitolo 83
Integrazione al capitolo: Applicazioni pratiche
85
41
XVII
3
SEZIONE 1
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
Introduzione alle cellule
87
Le cellule si differenziano per specializzarsi 87
Le cellule sono le più piccole unità viventi 88
La membrana plasmatica separa la cellula dall’ambiente
circostante e svolge varie funzioni 90
Il citoscheletro svolge un ruolo sia strutturale che funzionale 92
I ribosomi sono responsabili della sintesi proteica e sono
spesso associati al reticolo endoplasmatico 94
L’apparato di Golgi è un centro di impacchettamento 96
I mitocondri sono le centrali elettriche della cellula 98
Verifica della Sezione 1 100
SEZIONE 2
Struttura e funzione del nucleo 101
3.8 Il nucleo è il centro di controllo dell’omeostasi cellulare 101
3.9 Il nucleo contiene DNA, RNA, proteine
organizzate ed enzimi 102
3.10 La sintesi proteica richiede DNA, enzimi e tre tipi di RNA 104
3.11 La trascrizione codifica le istruzioni genetiche
su un filamento di RNA 106
3.12 La traduzione crea polipeptidi usando
un filamento di mRNA 108
Verifica della Sezione 2 110
SEZIONE 3
3.13
3.14
3.15
3.16
3.17
3.18
3.19
3.20
3.21
Modalità di ingresso e di uscita
delle sostanze dalla cellula 111
La membrana plasmatica è una membrana
selettivamente permeabile 111
La diffusione è un movimento passivo guidato
dalle differenze di concentrazione 112
L’osmosi è la diffusione di molecole d’acqua attraverso
una membrana selettivamente permeabile 114
Nel trasporto mediato da carrier le proteine integrali
facilitano l’attraversamento della membrana 116
Nel trasporto vescicolare, le vescicole trasportano materiali
in maniera selettiva dentro e fuori la cellula 118
Verifica della Sezione 3 120
SEZIONE 4
4
Livello cellulare di
organizzazione 86
Ciclo cellulare
121
Interfase e divisione cellulare costituiscono il ciclo cellulare 121
Durante l’interfase, una cellula si prepara
alla divisione cellulare 122
La mitosi distribuisce i cromosomi prima che la
citodieresi separi le cellule figlie 124
I tumori e il cancro sono caratterizzati da crescita
cellulare e divisione cellulare anormali 126
Verifica della Sezione 4 128
SEZIONE 1
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
XVIII • Indice generale
133
Tessuto epiteliale
135
Quattro tipi di tessuto formano il corpo umano 135
I microscopi sono usati per studiare le cellule e i tessuti 136
Il tessuto epiteliale ricopre le superfici, delimita le strutture
e forma le ghiandole secretorie 138
Le cellule epiteliali sono ampiamente interconnesse
sia strutturalmente che funzionalmente 140
Le cellule di un epitelio pavimentoso sono
di forma piatta e irregolare 142
Gli epiteli cubici e di transizione delimitano
diverse vie di passaggio e cavità comunicanti con l’esterno 144
Gli epiteli cilindrici assorbono le sostanze e proteggono il
corpo dai fattori chimici coinvolti nella digestione 146
Gli epiteli ghiandolari sono specializzati per la secrezione 148
Verifica della Sezione 1 150
Tessuto connettivo 151
4.9 Una matrice circonda le cellule del tessuto connettivo 151
4.10 I tessuti connettivi lassi sostengono altri tipi di tessuti 152
4.11 I tessuti connettivi densi sono occupati da
fibre extracellulari, mentre i tessuti connettivi
liquidi hanno una matrice liquida 154
4.12 La cartilagine fornisce un sostegno flessibile
a tutte le strutture corporee 156
4.13 L’osso fornisce una forte impalcatura al corpo 158
4.14 Le membrane sono barriere fisiche e le fasce creano
compartimenti interni e divisioni 160
Verifica della Sezione 2 162
SEZIONE 2
Tessuto muscolare e tessuto nervoso 163
4.15 Il rapporto tra il tessuto muscolare e il tessuto nervoso è 25:1 163
4.16 Il tessuto muscolare è specializzato nella contrazione
e il tessuto nervoso è specializzato nella comunicazione 164
4.17 MODULO CLINICO: La risposta ad un danno tissutale implica
infiammazione e rigenerazione 166
Verifica della Sezione 3 168
SEZIONE 3
Verifica del Capitolo 4 169
Sommario del capitolo 169
Quesiti di verifica del capitolo 171
Integrazione al capitolo: Applicazioni pratiche
5
Verifica del Capitolo 3 129
Sommario del capitolo 129
Quesiti di verifica del capitolo 131
Integrazione al capitolo: Applicazioni pratiche
Livello tissutale di
organizzazione 134
SEZIONE 1
5.1
Apparato
tegumentario
173
174
Anatomia funzionale della cute 175
L’apparato tegumentario è costituito dalla
cute e da diversi annessi cutanei 175
5.2 L’epidermide è composta da strati che
hanno diverse funzioni 176
5.3 I fattori che influenzano il colore della pelle sono la
pigmentazione epidermica e la circolazione dermica 178
5.4 Il derma supporta l’epidermide e l’ipoderma
connette il derma al resto del corpo 180
5.5 Le ustioni sono lesioni importanti che
danneggiano l’integrità della cute 182
Verifica della Sezione 1 184
Annessi cutanei 185
Follicoli piliferi, ghiandole esocrine e unghie
sono componenti dell’apparato tegumentario 185
Il pelo è costituito da cellule morte cheratinizzate
prodotte in un follicolo pilifero specializzato 186
Le ghiandole sebacee e le ghiandole sudoripare sono
ghiandole esocrine che si trovano nella cute 188
Le unghie sono formate da cellule epidermiche cheratinizzate
che proteggono la punta delle dita delle mani e dei piedi 190
MODULO CLINICO: L’apparato tegumentario è soggetto
a cambiamenti correlati all’invecchiamento 191
L’apparato tegumentario risponde agli ormoni
circolanti e ha funzioni endocrine che sono
stimolate dalle radiazioni ultraviolette 192
MODULO CLINICO: L’apparato tegumentario
spesso è in grado di ripararsi da solo, anche in
seguito ad una lesione molto estesa 194
Verifica della Sezione 2 196
SEZIONE 2
5.6
5.7
5.8
5.9
5.10
5.11
5.12
Verifica del Capitolo 5 197
Sommario del capitolo 197
Quesiti di verifica del capitolo 199
Integrazione al capitolo: Applicazioni pratiche
6.8
L’ossificazione intramembranosa forma l’osso senza
un precedente modello cartilagineo 216
6.9 MODULO CLINICO: Le anomalie di sviluppo e crescita
determinano segni fisici riconoscibili 218
Verifica della Sezione 1 220
SEZIONE 2
SEZIONE 1
6.1
6.2
6.3
6.4
6.5
6.6
6.7
221
6.10
Le ossa rivestono un ruolo importante
come riserve di minerali 221
6.11 I principali ormoni che regolano il metabolismo dello ione
calcio sono il paratormone, la calcitonina e il calcitriolo 222
6.12 MODULO CLINICO: Una frattura rappresenta
una crepa o una rottura in un osso 224
Verifica della Sezione 2 226
Verifica del Capitolo 6 227
Sommario del capitolo 227
Quesiti di verifica del capitolo 229
Integrazione al capitolo: Applicazioni pratiche
7
Scheletro
231
232
Scheletro assile 233
Lo scheletro assile include le ossa della testa,
la colonna vertebrale e il tronco 233
Il cranio è formato da ossa del neurocranio e ossa dello
splancnocranio che sono tenute insieme dalle suture 234
Le ossa dello splancnocranio sono più evidenti in
una veduta anteriore del cranio, mentre quelle del
neurocranio lo sono sulla superficie posteriore 236
Le vedute mediale e laterale del cranio condividono
molte caratteristiche di superficie 238
I fori sulla superficie inferiore del cranio danno
passaggio a nervi e vasi sanguigni 240
Le forme e le strutture caratteristiche di sfenoide, etmoide e
delle ossa palatine sono meglio visibili nelle singole ossa 242
Ciascun complesso orbitario protegge il bulbo oculare;
il complesso nasale racchiude le cavità nasali 244
La mandibola forma la cosiddetta “mascella inferiore” e le ossa
associate del cranio svolgono funzioni specializzate 246
Le fontanelle consentono la crescita
del cranio nei neonati e nei bambini piccoli 248
La colonna vertebrale presenta quattro curvature
e le vertebre condividono una struttura di base
che differisce da regione a regione 250
Sono presenti sette vertebre cervicali e
dodici vertebre toraciche 252
Sono presenti cinque vertebre lombari; il sacro e il
coccige derivano dalla fusione di vertebre 254
La gabbia toracica protegge gli organi del torace e
fornisce siti di inserzione per i muscoli 256
Verifica della Sezione 1 258
SEZIONE 1
7.1
201
7.2
7.3
6
Fisiologia dello scheletro
Tessuto osseo e
struttura dello
scheletro 202
Introduzione alla struttura e alla
crescita dello scheletro 203
L’apparato scheletrico è formato dalle
componenti assile e appendicolare 203
Le ossa sono classificate in base a forma e struttura
e hanno varie caratteristiche di superficie 204
Le ossa lunghe trasmettono le forze lungo la diafisi
e hanno una ricca vascolarizzazione 206
L’osso è caratterizzato da una matrice calcificata mantenuta
e modificata dagli osteociti, dagli osteoblasti,
dalle cellule osteoprogenitrici e dagli osteoclasti 208
L’osso compatto è costituito da osteoni paralleli e l’osso
spugnoso è formato da una rete di trabecole 210
Nell’accrescimento osseo per apposizione, strati di osso compatto
sono aggiunti alla superficie più esterna dell’osso 212
L’ossificazione encondrale sostituisce un
modello cartilagineo con osso 214
7.4
7.5
7.6
7.7
7.8
7.9
7.10
7.11
7.12
7.13
Indice generale •
XIX
Scheletro appendicolare 259
Lo scheletro appendicolare include le ossa degli arti,
il cingolo toracico e il cingolo pelvico 259
Il cingolo toracico connette la parte libera degli
arti superiori allo scheletro assile 260
L’omero del braccio si articola con il radio e
con l’ulna dell’avambraccio 262
Il polso è costituito dalle ossa carpali e la mano è costituita
dalle ossa metacarpali e dalle falangi 264
L’osso dell’anca si forma dalla fusione di ileo, ischio e pube 266
La pelvi è costituita dalle due ossa dell’anca,
dal sacro e dal coccige 268
Il femore, la tibia e la patella si incontrano
a livello del ginocchio 270
La caviglia e il piede sono costituiti dalle ossa tarsali,
dalle ossa metatarsali e dalle falangi 272
Verifica della Sezione 2 274
SEZIONE 2
7.14
7.15
7.16
7.17
7.18
7.19
7.20
7.21
Verifica del Capitolo 7 275
Verifica del Capitolo 8 301
Sommario del capitolo 301
Quesiti di verifica del capitolo 303
Integrazione al capitolo: Applicazioni pratiche
9
SEZIONE 1
9.1
9.2
Sommario del capitolo 275
Quesiti di verifica del capitolo 277
Integrazione al capitolo: Applicazioni pratiche
9.3
279
9.4
9.5
8
SEZIONE 1
8.1
8.2
8.3
8.4
8.5
9.6
Articolazioni
280
Struttura e movimento delle
articolazioni 281
Le articolazioni sono classificate in base alla
struttura e al tipo di movimento 281
Le articolazioni sinoviali sono diartrosi rivestite
da una membrana sinoviale 282
L’organizzazione anatomica determina il movimento
delle articolazioni sinoviali 284
Sono usati termini specifici per descrivere i movimenti,
in riferimento alla posizione anatomica 286
Termini specifici descrivono la rotazione
e i movimenti speciali 288
Verifica della Sezione 1 290
SEZIONE 2
Articolazioni dello scheletro assile e
dello scheletro appendicolare 291
8.6 Le articolazioni dello scheletro assile hanno un range
minore di movimento rispetto a quelle dello
scheletro appendicolare 291
8.7 Vertebre adiacenti presentano artrodie
tra i processi articolari e sinfisi tra i corpi vertebrali 292
8.8 La spalla e l’anca sono enartrosi 294
8.9 Le articolazioni del gomito e del ginocchio
sono ginglimi angolari 296
8.10 MODULO CLINICO: L’artrite può alterare la normale struttura
e il funzionamento dell’articolazione 298
Verifica della Sezione 2 300
XX • Indice generale
9.7
9.9
9.10
9.11
9.12
9.13
9.14
9.15
Tessuto muscolare
scheletrico 306
Anatomia funzionale del tessuto
muscolare scheletrico 307
Il tessuto muscolare scheletrico consente i movimenti
del corpo e altre funzioni vitali 307
Un muscolo scheletrico contiene tessuto muscolare
scheletrico, tessuto connettivo, vasi sanguigni e nervi 308
Le fibre muscolari scheletriche contengono miofibrille contrattili
che presentano centinaia di migliaia di sarcomeri
310
La teoria dello scivolamento dei filamenti nella contrazione
muscolare coinvolge i filamenti sottili e spessi 312
Le fibre muscolari scheletriche e i neuroni presentano
membrane plasmatiche eccitabili che producono e
propagano impulsi elettrici detti potenziali di azione 314
Una fibra muscolare scheletrica si contrae quando è stimolata
da un motoneurone 316
La contrazione di una fibra muscolare scheletrica utilizza
ATP in un ciclo che si ripete durante la contrazione 318
Verifica della Sezione 1 320
SEZIONE 2
9.8
305
Proprietà funzionali del
muscolo scheletrico 321
La tensione muscolare si sviluppa dagli eventi che si verificano
durante l’accoppiamento eccitazione-contrazione 321
La produzione di tensione è maggiore quando un muscolo
è stimolato alla sua lunghezza ottimale 322
Il picco di tensione sviluppato da un muscolo scheletrico
dipende dalla frequenza della stimolazione e dal
numero di fibre muscolari stimolate 324
Le contrazioni muscolari possono essere isotoniche
o isometriche; le contrazioni isotoniche possono
essere concentriche o eccentriche 326
La contrazione muscolare richiede grandi quantità di ATP che
possono essere prodotte per via aerobica o anaerobica 328
I muscoli si affaticano e necessitano di
un periodo di recupero 330
Le fibre muscolari scheletriche rapide, lente e intermedie
differiscono per dimensioni, struttura interna,
metabolismo e resistenza alla fatica 332
MODULO CLINICO: L’ipertrofia, l’atrofia o la paralisi muscolare
possono essere causate da numerosi fattori 334
Verifica della Sezione 2 336
Verifica del Capitolo 9 337
Sommario del capitolo 337
Quesiti di verifica del capitolo 339
Integrazione al capitolo: Applicazioni pratiche
341
10.23
10
SEZIONE 1
Apparato
muscolare
Verifica del Capitolo 10 389
342
10.5
10.6
10.7
10.8
10.9
10.10
10.11
10.12
10.13
10.14
10.15
10.16
10.17
10.18
10.19
10.20
10.21
10.22
Muscoli assili
351
I muscoli assili sono suddivisi in quattro gruppi 351
I muscoli mimici sono fondamentali nella mimica
facciale e utili nella comunicazione 352
I muscoli estrinseci dell’occhio muovono l’occhio e
i muscoli masticatori muovono la mandibola 354
I muscoli della lingua sono strettamente
associati con i muscoli della faringe e del collo 356
I muscoli della colonna vertebrale sostengono
e allineano lo scheletro assile 358
Muscoli con fasci a decorso obliquo e rettilineo
formano la parete muscolare del tronco 360
I muscoli del pavimento pelvico sostengono gli
organi della cavità addominopelvica 362
Verifica della Sezione 2 364
SEZIONE 3
Sommario del capitolo 389
Quesiti di verifica del capitolo 391
Integrazione al capitolo: Applicazioni pratiche
Organizzazione funzionale
dell’apparato muscolare 343
10.1 I muscoli assili e appendicolari hanno funzioni diverse 343
10.2 La forza muscolare e il grado di movimento
sono influenzati dall’organizzazione dei fascicoli
muscolari e dal sistema di leve 344
10.3 I nomi dei muscoli possono fornire indicazioni
sulla loro forma e/o funzione 346
10.4 I muscoli scheletrici sono classificati come assili o
appendicolari sulla base dell’origine e della funzione 348
Verifica della Sezione 1 350
SEZIONE 2
Muscoli appendicolari
La fascia muscolare profonda separa i muscoli
degli arti in compartimenti distinti 386
Verifica della Sezione 3 388
365
I muscoli appendicolari stabilizzano, muovono
e sostengono gli arti 365
I muscoli appendicolari più estesi originano sul tronco 366
I muscoli che muovono e stabilizzano il cingolo toracico
originano sull’osso occipitale, sulle vertebre e sulle coste 368
I muscoli che muovono il braccio originano sulla clavicola, sulla
scapola, sulla gabbia toracica e sulla colonna vertebrale 370
I muscoli che muovono l’avambraccio e la mano originano
sulla scapola, sull’omero, sul radio o sull’ulna 372
I muscoli che muovono la mano e le dita originano sull’omero,
sul radio, sull’ulna e sulla membrana interossea 374
I muscoli intrinseci della mano originano sulle ossa
carpali e metacarpali e sui tendini e i legamenti
che si inseriscono su di esse 376
I muscoli che muovono la coscia originano sulla pelvi e sui
legamenti e le fasce che si inseriscono su di essa 378
I muscoli che muovono la gamba originano
sulla pelvi e sul femore 380
I muscoli estrinseci che muovono il piede e le dita
originano sulla tibia e sul perone 382
I muscoli intrinseci del piede originano sulle ossa
tarsali e metatarsali e sui tendini e i legamenti
che si inseriscono su di esse 384
11
SEZIONE 1
393
Tessuto nervoso
394
Organizzazione generale del
sistema nervoso 395
11.1
11.2
Il sistema nervoso è diviso in due parti: il SNC e il SNP 395
I neuroni sono cellule nervose specializzate
nella comunicazione intercellulare 396
11.3 I neuroni vengono classificati in base
alla loro struttura o funzione 398
11.4 Oligodendrociti, astrociti, cellule ependimali e microglia
costituiscono la neuroglia del SNC 400
11.5 Le cellule di Schwann e le cellule satelliti costituiscono
la neuroglia del SNP 402
Verifica della Sezione 1 404
SEZIONE 2
11.6
11.7
11.8
11.9
11.10
11.11
11.12
11.13
11.14
Neurofisiologia
405
L’attività neuronale dipende dalle variazioni
del potenziale di membrana 405
Il potenziale di riposo è il potenziale di membrana
di una cellula non stimolata 406
Tre tipi di canali a cancello variano la permeabilità
della membrana plasmatica 408
I potenziali graduati sono variazioni
localizzate del potenziale di membrana 410
Un potenziale d’azione si innesca quando i canali
del sodio voltaggio-dipendenti si aprono e il
potenziale di membrana si inverte 412
I potenziali d’azione possono interessare porzioni adiacenti
della membrana plasmatica diffondendosi attraverso la
propagazione continua o la propagazione saltatoria 414
A livello di una sinapsi l’informazione viene trasferita
dalla cellula presinaptica alla cellula postsinaptica 416
I potenziali postsinaptici sono responsabili
dell’elaborazione dell’informazione nei neuroni 418
L’elaborazione dell’informazione coinvolge gruppi
neuronali interattivi e l’informazione viene codificata nella
frequenza e nel pattern dei potenziali d’azione 420
Verifica della Sezione 2 422
Verifica del Capitolo 11 423
Sommario del capitolo 423
Quesiti di verifica del capitolo 425
Integrazione al capitolo: Applicazioni pratiche
427
Indice generale •
XXI
12
SEZIONE 1
12.1
12.2
12.3
12.4
12.5
12.6
12.7
12.8
12.9
Midollo spinale, nervi
spinali e riflessi
spinali 428
Organizzazione funzionale
del midollo spinale 429
SEZIONE 1
Il midollo spinale può funzionare
indipendentemente dall’encefalo 429
Il midollo spinale contiene la sostanza
grigia e la sostanza bianca 430
Le meningi spinali, costituite dalla dura madre, dall’aracnoide
e dalla pia madre, circondano il midollo spinale 432
La sostanza grigia integra le funzioni sensitive e motorie
e la sostanza bianca trasporta le informazioni 434
I nervi spinali hanno struttura anatomica e
schema di distribuzione simili 436
Ciascun ramo di un nervo spinale fornisce l’innervazione
sensitiva e motoria a una specifica regione 438
I nervi spinali danno origine a plessi che innervano
la cute e i muscoli scheletrici; il plesso cervicale
è quello di minore dimensione 440
Il plesso brachiale innerva il cingolo toracico
e gli arti superiori 442
I plessi lombare e sacrale innervano la cute e i muscoli
scheletrici del tronco e degli arti inferiori 444
Verifica della Sezione 1 446
SEZIONE 2
13
Introduzione ai riflessi 447
12.10 I neuroni del SNC sono raggruppati in pool neuronali
che costituiscono circuiti nervosi 447
12.11 I riflessi sono fondamentali per l’omeostasi 448
12.12 Il riflesso da stiramento è un riflesso monosinaptico
che coinvolge i fusi neuromuscolari 450
12.13 I riflessi di fuga e i riflessi estensori crociati
sono riflessi polisinaptici 452
12.14 MODULO CLINICO: L’encefalo può inibire o facilitare i riflessi
spinali e i riflessi possono essere utilizzati per determinare
la localizzazione e la gravità di un danno al SNC 454
Verifica della Sezione 2 456
Vie sensitive e motorie 489
Le sensazioni trasportate dalle vie sensitive al SNC iniziano
con la trasduzione in un recettore sensitivo 489
I recettori per la sensibilità generale sono classificati in base alla
funzione 490
I recettori per la sensibilità generale hanno una struttura
semplice e sono ampiamente distribuiti in tutto il corpo 492
Tre principali vie somatosensitive trasportano le
informazioni dalla cute e dai muscoli al SNC 494
Il sistema nervoso controlla i muscoli scheletrici
attraverso i motoneuroni superiori e inferiori 496
Esistono livelli multipli di controllo somatomotorio 498
MODULO CLINICO: Le malattie del sistema nervoso
possono dipendere da problemi a livello dei neuroni,
delle vie o una combinazione di entrambi 500
Verifica della Sezione 2 502
SEZIONE 2
13.15
13.16
461
Anatomia funzionale dell’encefalo
e dei nervi cranici 463
13.1 L’encefalo si sviluppa da un tubo neurale cavo 463
13.2 Ogni regione dell’encefalo ha precise
caratteristiche strutturali e funzionali 464
13.3 Le meningi encefaliche e il liquido cerebrospinale
proteggono e sostengono l’encefalo 466
13.4 ll midollo allungato e il ponte contengono centri
associati ai riflessi autonomi, stazioni di trasmissione
e tratti ascendenti e discendenti 468
13.5 Il cervelletto coordina schemi acquisiti e riflessi di
attività muscolare a livello subcosciente 470
13.6 ll mesencefalo regola i riflessi uditivi e visivi
e controlla lo stato di allerta 472
13.7 Il diencefalo è costituito dall’epitalamo, dal talamo,
dal metatalamo, dal subtalamo e dall’ipotalamo 474
13.8 Il sistema limbico è un gruppo funzionale di strutture
nervose localizzate nel telencefalo e nel diencefalo 476
13.9 I nuclei della base del cervello regolano e affinano
i movimenti volontari in corso 478
13.10 Le scissure principali suddividono gli
emisferi cerebrali in lobi 480
13.11 I lobi della corteccia cerebrale presentano
regioni con funzioni specifiche 482
13.12 La sostanza bianca connette gli emisferi cerebrali e i lobi di ciascun
emisfero e collega il telencefalo con il resto dell’encefalo 484
13.13 MODULO CLINICO: L’attività dell’encefalo può essere
monitorata per mezzo di elettrodi esterni; la registrazione
è chiamata elettroencefalogramma o EEG 485
13.14 Le dodici paia di nervi cranici sono classificate
come nervi sensitivi, motori o misti 486
Verifica della Sezione 1 488
Verifica del Capitolo 12 457
Sommario del capitolo 457
Quesiti di verifica del capitolo 459
Integrazione al capitolo: Applicazioni pratiche
Encefalo, nervi cranici
e vie sensitive e
motorie 462
13.17
13.18
13.19
13.20
13.21
Verifica del Capitolo 13 503
Sommario del capitolo 503
Quesiti di verifica del capitolo 506
Integrazione al capitolo: Applicazioni pratiche
XXII • Indice generale
507
15.4
14
SEZIONE 1
Sistema nervoso
autonomo 508
14.7
14.8
14.9
14.10
14.11
15.5
15.6
Anatomia funzionale del sistema
nervoso autonomo (SNA) 509
15.7
15.8
15.9
15.10
15.11
Il SNA regola le risposte dei neuroni motori
viscerali per mantenere l’omeostasi 521
Il SNA controlla in modo preciso le funzioni viscerali 522
La maggior parte delle funzioni viscerali è
controllata dai riflessi viscerali 524
I barocettori e i chemocettori danno inizio ad importanti
riflessi autonomi coinvolgenti le vie sensitive viscerali 526
Il sistema nervoso autonomo presenta diversi
livelli di controllo motorio 528
Verifica della Sezione 2 530
15.12
15.14
15.15
15.16
15.17
15.18
15.19
Verifica del Capitolo 14 531
15.20
535
15.21
15.22
15
SEZIONE 1
Sensibilità
specifica 536
Vista 559
Gli occhi si formano precocemente durante
lo sviluppo embrionale 559
Le strutture accessorie dell’occhio forniscono protezione pur
permettendo alla luce di raggiungerne l’interno 560
L’occhio possiede una parete stratificata; è cavo, con una
cavità anteriore ed una posteriore piene di liquido 562
L’occhio è altamente organizzato e possiede un asse
visivo che dirige la luce alla fovea della retina 564
La messa a fuoco produce un’immagine
nettamente definita sulla retina 566
La parte nervosa della retina contiene diversi strati di
fotorecettori, neuroni e cellule di sostegno specializzati 568
La fotoricezione si verifica nel segmento
esterno dei coni e dei bastoncelli 570
La fotoricezione comporta l’attivazione, lo sbiancamento
e il riassemblaggio dei pigmenti visivi 572
Le vie ottiche distribuiscono l’informazione visiva proveniente
da ciascun occhio a entrambi gli emisferi cerebrali 574
MODULO CLINICO: I problemi di rifrazione derivano da anomalie
della cornea, del cristallino o della forma dell’occhio 575
MODULO CLINICO: L’invecchiamento è associato a molti
disordini dei sensi speciali, ma traumi, infezioni e stimoli
anomali possono causare problemi ad ogni età 576
Verifica della Sezione 3 578
SEZIONE 3
15.13
Meccanismi di regolazione e
di controllo del SNA 521
Sommario del capitolo 531
Quesiti di verifica del capitolo 533
Integrazione al capitolo: Applicazioni pratiche
Equilibrio e udito 545
L’equilibrio e l’udito coinvolgono l’orecchio interno 545
L’orecchio è suddiviso in orecchio esterno,
orecchio medio e orecchio interno 546
Il labirinto osseo racchiude il labirinto membranoso 548
Le cellule capellute dei condotti semicircolari rispondono
alla rotazione; le cellule capellute dell’utricolo e del sacculo
rispondono alla gravità e all’accelerazione lineare 550
Il condotto cocleare contiene le cellule
capellute dell’organo del Corti 552
Il movimento della membrana basilare rappresenta lo
stimolo per le sensazioni di tono e volume 554
Il nervo vestibolococleare trasporta la sensibilità
uditiva e dell’equilibrio al tronco encefalico 556
Verifica della Sezione 2 558
SEZIONE 2
14.1 I neuroni gangliari del SNA controllano gli effettori viscerali 509
14.2 Il SNA è composto dalle divisioni simpatica,
parasimpatica ed enterica 510
14.3 La divisione simpatica è costituita da gangli paravertebrali,
gangli prevertebrali e midollare del surrene, mentre la divisione
parasimpatica è costituita da gangli periferici o intramurali 512
14.4 Le due divisioni del SNA innervano spesso le stesse
strutture ma con effetti differenti 514
14.5 I recettori di membrana sugli organi bersaglio mediano gli
effetti della stimolazione simpatica e parasimpatica 516
14.6 Le differenze funzionali tra le due divisioni del SNA riflettono le
loro divergenti caratteristiche anatomiche e fisiologiche 518
Verifica della Sezione 1 520
SEZIONE 2
La ricezione gustativa dipende da canali e recettori
di membrana e le sensazioni sono trasportate dai
nervi faciale, glossofaringeo e vago 542
Verifica della Sezione 1 544
Verifica del Capitolo 15
579
Sommario del capitolo 579
Quesiti di verifica del capitolo 583
Integrazione al capitolo: Applicazioni pratiche
585
Olfatto e gusto
537
15.1 L’olfatto è il senso dell’odorato ed il gusto
è il senso dei sapori 537
15.2 L’olfatto coinvolge neuroni chemocettivi specializzati e trasporta
le informazioni sensitive direttamente al cervello 538
15.3 Il gusto coinvolge chemocettori epiteliali
localizzati nei calici gustativi 540
Indice generale •
XXIII
16
SEZIONE 1
Apparato
endocrino
17
586
Ormoni e comunicazione
intercellulare 587
SEZIONE 1
16.1 Il sistema nervoso e l’apparato endocrino rilasciano
messaggeri chimici che si legano a cellule bersaglio 587
16.2 Gli ormoni possono essere derivati degli amminoacidi,
peptidi o derivati dei lipidi 588
16.3 Gli ormoni influenzano le cellule bersaglio dopo il
loro legame ai recettori nella membrana plasmatica,
nel citoplasma o nel nucleo 590
16.4 L’ipotalamo esercita un controllo diretto o indiretto
sulle attività di molti organi endocrini 592
16.5 La ghiandola pituitaria è costituita da un lobo
anteriore e un lobo posteriore 594
16.6 Meccanismi a feedback negativo controllano i tassi di
secrezione dell’ipotalamo e della ghiandola pituitaria 596
16.7 La tiroide è costituita da follicoli e necessita di iodio per produrre
ormoni che stimolano il metabolismo dei tessuti 598
16.8 Il paratormone, prodotto dalle paratiroidi, è il principale regolatore
dei livelli d ioni calcio nel sangue 600
16.9 Le ghiandole surrenali producono ormoni
coinvolti nella regolazione metabolica 602
16.10 Le isole pancreatiche secernono insulina e glucagone e regolano
l’utilizzo del glucosio nella maggior parte delle cellule 604
16.11 La ghiandola pineale dell’epitalamo secerne melatonina 606
16.12 MODULO CLINICO: Il diabete mellito è una malattia
endocrina caratterizzata da livelli di glucosio
ematico eccessivamente elevati 607
Verifica della Sezione 1 608
SEZIONE 2
Ormoni e integrazione dei sistemi
609
622
Plasma ed elementi figurati 623
17.1
17.2
Il sangue è la parte liquida dell’apparato cardiovascolare 623
Il sangue è un tessuto connettivo liquido
contenente plasma ed elementi figurati 624
17.3 Gli elementi figurati derivano dalle cellule
staminali del midollo osseo rosso 626
Verifica della Sezione 1 628
SEZIONE 2
Struttura e funzione degli
elementi figurati 629
17.4 L’ematologia studia il sangue e i tessuti da cui deriva 629
17.5 Gli eritrociti, i più comuni elementi figurati,
contengono emoglobina 630
17.6 Gli eritrociti vengono continuamente prodotti e riciclati 632
17.7 Il gruppo sanguigno è determinato dalla presenza o assenza
di specifici antigeni di superficie sui globuli rossi 634
17.8 MODULO CLINICO: La malattia emolitica del neonato è
una condizione correlata ai globuli rossi causata da una
reazione crociata tra sangue fetale e materno 636
17.9 I globuli bianchi difendono l’organismo da patogeni, tossine,
detriti cellulari e cellule anomale o danneggiate 638
17.10 Il meccanismo della coagulazione è una complessa
cascata di eventi che riduce la perdita di sangue 640
17.11 MODULO CLINICO: Le malattie del sangue possono
essere classificate in base alla loro origine e alle
alterazioni delle caratteristiche del sangue 642
Verifica della Sezione 2 644
Verifica del Capitolo 17 645
Sommario del capitolo 645
Quesiti di verifica del capitolo 647
Integrazione al capitolo: Applicazioni pratiche
16.13
Gli ormoni interagiscono per produrre risposte
fisiologiche coordinate 609
16.14 La regolazione a lungo termine della pressione sanguigna, della
volemia e della crescita coinvolge ormoni prodotti dall’apparato
endocrino e dai tessuti endocrini di altri apparati 610
16.15 La risposta allo stress è una reazione prevedibile
ad ogni significativa minaccia all’omeostasi 612
16.16 MODULO CLINICO: L’eccessiva o l’inadeguata produzione
di ormoni possono causare patologie endocrine 614
Verifica della Sezione 2 616
18
Verifica del Capitolo 16
617
Sommario del capitolo 617
Quesiti di verifica del capitolo 619
Integrazione al capitolo: Applicazioni pratiche
Sangue
SEZIONE 1
621
18.1
649
Vasi sanguigni e
circolazione 650
Anatomia funzionale dei
vasi sanguigni 651
Il cuore pompa sangue, in sequenza, attraverso arterie,
capillari e vene dei circoli polmonare e sistemico 651
18.2 Arterie e vene differiscono per la struttura e
lo spessore della loro parete 652
18.3 La struttura dei capillari e il flusso di sangue al loro
interno influiscono sulla velocità degli scambi
tra il sangue e il liquido interstiziale 654
XXIV • Indice generale
18.4 Il sistema venoso ha basse pressioni e contiene
quasi i due terzi del volume di sangue del corpo 656
Verifica della Sezione 1 658
Schemi circolatori 659
18.5 Nuovi vasi sanguigni si formano attraverso la
vasculogenesi e l’angiogenesi 659
18.6 Il circolo polmonare trasporta il sangue deossigenato
dal ventricolo destro ai polmoni e riporta il
sangue ossigenato all’atrio sinistro 660
18.7 Le arterie e le vene sistemiche operano in parallelo e
i vasi principali spesso hanno nomi simili 662
18.8 I rami dell’arco aortico irrorano strutture drenate dalla vena
cava superiore 664
18.9 Le arterie carotidi esterne irrorano il collo, la mandibola
e la faccia, l’arteria carotide interna e le arterie vertebrali
irrorano l’encefalo, mentre le vene giugulari esterne
drenano le regioni irrorate dalle arterie carotidi esterne
e le vene giugulari interne drenano l’encefalo 666
18.10 Le arterie carotidi interne e le arterie vertebrali irrorano l’encefalo,
che è drenato dai seni durali e dalle vene giugulari interne 668
18.11 Le regioni irrorate dall’aorta discendente sono drenate
dalle vene cave superiore e inferiore 670
18.12 I visceri irrorati dal tronco o tripode celiaco e
dalle arterie mesenteriche sono drenati dai
rami della vena porta epatica 672
18.13 La pelvi e gli arti inferiori sono irrorari da rami delle arterie iliache
comuni e drenati da rami delle vene iliache comuni 674
18.14 MODULO CLINICO: Lo schema circolatorio attraverso il cuore
e il circolo sistemico fetali deve cambiare alla nascita 676
Verifica della Sezione 2 678
SEZIONE 2
19.9
19.10
19.11
19.12
19.13
19.14
19.15
19.16
SEZIONE 3
19.17
19.18
19.19
19.21
683
19.22
19.23
19
Struttura del cuore 685
Il cuore è costituito da una base superiore
ed un apice inferiore 685
La parete cardiaca è costituita da tre strati
concentrici 686
Il cuore si trova nel mediastino ed è racchiuso
nella cavità pericardica 688
I confini tra le camere cardiache possono essere
identificati sulla superficie esterna del cuore 690
Il cuore ha un ricco apporto ematico 692
Valvole interne controllano la direzione del flusso
sanguigno tra le camere cardiache 694
A ogni battito cardiaco, le valvole AV si chiudono prima
che le valvole semilunari si aprano e le valvole semilunari
si chiudono prima che le valvole AV si aprano 696
SEZIONE 1
19.1
19.2
19.3
19.4
19.5
19.6
19.7
Cuore e funzione
cardiovascolare 684
Ciclo cardiaco 701
Il ciclo cardiaco è un ciclo completo di sistole e diastole 701
Il ciclo cardiaco crea dei gradienti pressori che
preservano il flusso sanguigno 702
La frequenza cardiaca è stabilita dal nodo senoatriale
e distribuita dal sistema di conduzione 704
Le contrazioni delle cellule muscolari cardiache durano più a
lungo di quelle delle fibre muscolari scheletriche, principalmente
a causa delle differenze nella permeabilità di membrana 706
La frequenza cardiaca intrinseca può essere
alterata dall’attività autonoma 708
Il volume sistolico dipende dalla relazione tra il volume
telediastolico e il volume telesistolico 710
La gittata cardiaca è regolata da aggiustamenti della
frequenza cardiaca e del volume sistolico 712
MODULO CLINICO: L’attività cardiaca normale e anormale
può essere rilevata mediante un elettrocardiogramma 714
Verifica della Sezione 2 716
SEZIONE 2
19.20
Verifica del Capitolo 18 679
Sommario del capitolo 679
Quesiti di verifica del capitolo 682
Integrazione al capitolo: Applicazioni pratiche
19.8 MODULO CLINICO: L’arteriosclerosi può
portare a malattie coronariche 698
Verifica della Sezione 1 700
19.24
19.25
Coordinazione di gittata cardiaca
e flusso sanguigno 717
La gittata cardiaca è influenzata da pressione,
resistenza e ritorno venoso 717
In condizioni normali, il diametro dei vasi è la principale
fonte di resistenza nell’apparato cardiovascolare 718
Il flusso sanguigno è determinato dall’interazione tra
pressione arteriosa e resistenza periferica 720
Lo scambio capillare è un processo dinamico che include
diffusione, filtrazione e riassorbimento 722
I meccanismi di regolazione cardiovascolare rispondono
ai cambiamenti pressori e chimici del sangue 724
Le risposte endocrine a pressione sanguigna e
volemia basse sono molto differenti dalle risposte a
pressione sanguigna e volemia elevate 726
Chemocettori monitorano la composizione chimica
del sangue e del liquido cerebrospinale 728
Il centro cardiovascolare effettua ampi aggiustamenti di gittata
cardiaca e distribuzione del sangue durante l’esercizio 729
MODULO CLINICO: Meccanismi a breve e a lungo termine
compensano una riduzione della volemia 730
Verifica della Sezione 3 732
Verifica del Capitolo 19 733
Sommario del capitolo 733
Quesiti di verifica del capitolo 737
Integrazione al capitolo: Applicazioni pratiche
739
Indice generale •
XXV
Verifica del Capitolo 20 781
20
Sommario del capitolo 781
Quesiti di verifica del capitolo 784
Integrazione al capitolo: Applicazioni pratiche
Sistema linfatico e
immunità 740
Anatomia del sistema linfatico 741
20.1 Il sistema linfatico è costituito da vasi linfatici,
linfonodi e tessuto linfoide 741
20.2 Il liquido interstiziale fluisce continuamente nei capillari linfatici e
abbandona i tessuti come linfa contenuta nei vasi linfatici 742
20.3 I piccoli vasi linfatici confluiscono a formare i dotti
linfatici che si svuotano nel circolo venoso 744
20.4 I linfociti sono responsabili delle funzioni
immunitarie del sistema linfatico 746
20.5 I linfociti si aggregano all’interno dei tessuti
linfoidi e degli organi linfoidi 748
20.6 Il timo è un organo linfoide che produce linfociti T funzionali 750
20.7 La milza, il più grande organo linfoide, reagisce agli
antigeni presenti nel circolo sanguigno 752
Verifica della Sezione 1 754
785
SEZIONE 1
SEZIONE 2
20.8
20.9
20.10
20.11
20.12
Immunità innata
755
L’immunità innata è aspecifica e non è
stimolata da antigeni specifici 755
Le barriere fisiche prevengono l’ingresso nei tessuti di patogeni e
tossine e i fagociti forniscono la successiva linea di difesa 756
I linfociti NK realizzano la sorveglianza immunologica,
individuando ed eliminando le cellule anomale 758
Gli interferoni e il sistema del complemento sono
ampiamente distribuiti nei liquidi corporei 760
L’infiammazione è la risposta localizzata di un tessuto alla lesione;
la febbre è una risposta generalizzata al
danno tissutale e all’infezione 762
Verifica della Sezione 2 764
SEZIONE 3
21
SEZIONE 1
21.1
21.2
21.3
21.4
21.5
21.6
21.7
XXVI • Indice generale
786
Anatomia dell’apparato respiratorio
21.8
21.9
21.10
21.11
21.12
21.13
21.14
21.15
21.16
21.17
21.18
787
L’apparato respiratorio è costituito da vie aeree
superiori e inferiori con funzioni diverse 787
La mucosa respiratoria è protetta dal
sistema di difesa respiratorio 788
Le vie aeree superiori includono il naso, le cavità
nasali, i seni paranasali e la faringe 790
La laringe protegge la glottide e produce suoni 792
Trachea, bronchi e rami bronchiali conducono l’aria
alle e dalle superfici di scambio polmonari 794
I polmoni presentano lobi che sono suddivisi
in segmenti broncopolmonari 796
I lobuli polmonari contengono gli alveoli, dove
avvengono gli scambi gassosi 798
Verifica della Sezione 1 800
Fisiologia respiratoria 801
La fisiologia respiratoria coinvolge la
respirazione esterna e interna 801
La ventilazione polmonare è guidata dai cambiamenti
di pressione all’interno delle cavità pleuriche 802
I muscoli respiratori in varie combinazioni regolano il volume
corrente per soddisfare le richieste respiratorie 804
La ventilazione polmonare deve essere strettamente regolata
per soddisfare le richieste di ossigeno dei tessuti 806
La diffusione dei gas dipende dalle pressioni
parziali e dalle solubilità dei gas 808
Quasi tutto l’ossigeno nel sangue viene trasportato legato
all’emoglobina all’interno dei globuli rossi 810
La maggior parte del trasporto di anidride carbonica avviene
attraverso la formazione reversibile di acido carbonico 812
MODULO CLINICO: La malattia polmonare può interessare sia
la capacità elastica del polmone che il flusso dell’aria 814
I meccanismi di controllo respiratorio coinvolgono
centri interagenti nel tronco encefalico 816
I riflessi respiratori forniscono rapidi aggiustamenti
automatici della ventilazione polmonare 818
MODULO CLINICO: La funzionalità respiratoria
diminuisce con l’età; il fumo peggiora le cose 820
Verifica della Sezione 2 822
SEZIONE 2
Immunità adattativa 765
20.13 L’immunità adattativa fornisce le difese specifiche del corpo 765
20.14 L’immunità adattativa è innescata dall’esposizione
dei linfociti T e B a specifici antigeni 766
20.15 Le cellule infettate stimolano la formazione e la divisione dei
linfociti T citotossici, T della memoria e T suppressor 768
20.16 Le cellule presentanti l’antigene possono stimolare l’attivazione
dei linfociti T CD4, generando linfociti T helper che promuovono
l’attivazione dei linfociti B e la produzione di anticorpi 770
20.17 Gli anticorpi sono piccole proteine solubili che si legano
a specifici antigeni; possono inattivare gli antigeni
o innescare un altro processo difensivo 772
20.18 Gli anticorpi impiegano differenti meccanismi
per eliminare gli antigeni bersaglio 774
20.19 MODULO CLINICO: Le allergie e l’anafilassi
sono risposte anticorpali 775
20.20 L’immunità innata e quella adattativa cooperano
per sconfiggere i patogeni 776
20.21 MODULO CLINICO: I disordini immunitari sia da iperattività
che da attività insufficiente possono essere dannosi 778
Verifica della Sezione 3 780
Apparato
respiratorio
Verifica del Capitolo 21 823
Sommario del capitolo 823
Quesiti di verifica del capitolo 826
Integrazione al capitolo: Applicazioni pratiche
827
22
SEZIONE 1
Apparato
digerente
22.23 MODULO CLINICO: I disordini dell’apparato digerente
sono vari e relativamente comuni 872
Verifica della Sezione 3 874
Verifica del Capitolo 22
875
Sommario del capitolo 875
Quesiti di verifica del capitolo 879
Integrazione al capitolo: Applicazioni pratiche
828
881
Organizzazione dell’apparato
digerente 829
22.1
L’apparato digerente è costituito dal canale
alimentare e dalle ghiandole annesse 829
22.2 Il canale alimentare è un condotto muscolare rivestito
internamente da una tonaca mucosa 830
22.3 Il tessuto muscolare liscio si trova in tutto il corpo, ma svolge
una particolare funzione lungo il canale alimentare 832
22.4 Le contrazioni della muscolatura liscia favoriscono il
rimescolamento del contenuto del canale alimentare e la
sua propulsione in avanti per tutta la sua lunghezza 834
Verifica della Sezione 1 836
SEZIONE 2
22.5
22.6
22.7
22.8
22.9
22.10
22.11
22.12
22.13
22.14
22.15
22.16
22.17
837
Il canale alimentare inizia con la bocca e termina con l’ano 837
La cavità orale contiene la lingua, i denti e le gengive 838
I denti nelle diverse parti delle arcate dentali variano
in dimensioni, forma e funzione 840
Le pareti muscolari della faringe e dell’esofago giocano
un ruolo chiave nella deglutizione 842
Lo stomaco e la maggior parte dell’intestino sono
tenuti in sospensione da strutture peritoneali e
sono racchiusi nella cavità peritoneale 844
Lo stomaco è un organo muscolare dilatabile a forma di J
con tre strati di muscolatura nella tonaca muscolare 846
Lo stomaco riceve cibi solidi e liquidi dall’esofago e
coadiuva la digestione meccanica e chimica 848
L’intestino tenue è specializzato nell’assorbire nutrienti 850
L’intestino tenue è suddiviso in duodeno, digiuno e ileo 852
Cinque ormoni sono coinvolti nella regolazione
dell’attività digestiva 854
Meccanismi centrali e locali coordinano le
attività gastrica e intestinale 856
L’intestino crasso immagazzina e concentra
il materiale fecale 858
L’intestino crasso compatta il materiale fecale; il riflesso della
defecazione coordina l’eliminazione delle feci 860
Verifica della Sezione 2 862
SEZIONE 3
22.18
22.19
22.20
22.21
22.22
Canale alimentare
Ghiandole annesse all’apparato
digerente 863
Alcuni organi annessi dell’apparato digerente
hanno funzioni secretorie 863
La saliva lubrifica e umidifica la bocca e inizia la
digestione dei carboidrati complessi 864
Il fegato, la ghiandola più grande dell’organismo, è suddiviso
nei lobi sinistro, destro, caudato e quadrato 866
Il parenchima epatico presenta una estesa e
complessa vascolarizzazione 868
La cistifellea immagazzina e concentra la bile e il pancreas
ha funzioni endocrine ed esocrine vitali 870
23
SEZIONE 1
Metabolismo
ed energetica
882
Introduzione al metabolismo
cellulare 883
23.1
Il metabolismo si riferisce a tutte le reazioni chimiche
che avvengono nell’organismo 883
23.2 Le cellule possono demolire qualsiasi substrato disponibile dal
pool di nutrienti per ottenere l’energia di cui necessitano 884
23.3 Il ciclo dell’acido citrico trasferisce atomi
di idrogeno ai coenzimi 886
23.4 La catena di trasporto degli elettroni stabilisce un
gradiente protonico usato per produrre ATP 888
Verifica della Sezione 1 890
SEZIONE 2
23.5
23.6
23.7
23.8
23.9
23.10
23.11
23.12
23.13
23.14
Digestione e metabolismo dei
nutrienti organici 891
La digestione coinvolge una serie di passaggi per
produrre nutrienti utilizzabili dal corpo 891
I carboidrati sono solitamente i substrati preferiti per il
catabolismo e la produzione di ATP in condizioni di riposo 892
La glicolisi è il primo passaggio nel catabolismo del glucosio 894
I lipidi raggiungono il circolo ematico nei chilomicroni;
il colesterolo viene estratto e rilasciato in lipoproteine 896
Gli acidi grassi possono essere demoliti per fornire
energia o convertiti in altri lipidi 898
Un amminoacido non necessario per la sintesi proteica può essere
demolito o convertito in un amminoacido differente 900
Ci sono due modelli generali di attività metabolica:
gli stati di assorbimento e di post-assorbimento 902
Le vitamine sono essenziali per la funzione
di molte vie metaboliche 904
Una corretta nutrizione dipende da una dieta bilanciata 906
MODULO CLINICO: I disordini metabolici possono derivare
da problemi nutrizionali o biochimici 908
Verifica della Sezione 2 910
Energetica e termoregolazione 911
L’energetica è lo studio delle variazioni di energia
e la termoregolazione riguarda l’equilibrio termico 911
23.16 Il controllo dell’appetito è complesso e coinvolge meccanismi
sia a breve termine che a lungo termine 912
23.17 Per mantenere una temperatura corporea costante, il guadagno
e la perdita di calore devono essere in equilibrio 913
SEZIONE 3
23.15
Indice generale •
XXVII
Verifica del Capitolo 24 957
23.18
I centri termoregolatori nell’ipotalamo regolano
la perdita e il guadagno di calore 914
Verifica della Sezione 3 916
Sommario del capitolo 957
Quesiti di verifica del capitolo 960
Integrazione al capitolo: Applicazioni pratiche
961
Verifica del Capitolo 23 917
Sommario del capitolo 917
Quesiti di verifica del capitolo 920
Integrazione al capitolo: Applicazioni pratiche 921
24
25
Apparato
urinario 922
Equilibrio dei liquidi,
degli elettroliti e
acido-base 962
Equilibrio dei liquidi e degli elettroliti 963
La composizione corporea può essere considerata in termini di
componenti solide e di due compartimenti di liquidi 963
L’equilibrio dei liquidi sussiste quando la quantità
di acqua che si perde è uguale a quella che si introduce 964
L’equilibrio dei minerali dipende dall’equilibrio
tra introiti e perdite di elettroliti 966
L’equilibrio idrico dipende dall’equilibrio del sodio
e i due sono regolati simultaneamente 968
MODULO CLINICO: Alterazioni dell’equilibrio del potassio
sono rare ma estremamente pericolose 970
Verifica della Sezione 1 972
SEZIONE 1
25.1
SEZIONE 1
24.1
24.2
24.3
24.4
24.5
Anatomia dell’apparato urinario 923
25.2
Gli organi dell’apparato urinario sono i reni
e le vie urinarie 923
I reni sono organi retroperitoneali pari 924
I reni sono complessi sia a livello macroscopico
che a livello microscopico 926
Un nefrone è suddiviso in segmenti e ogni
segmento svolge funzioni specifiche 928
I reni sono altamente vascolarizzati e la
circolazione intrarenale è complessa 930
Verifica della Sezione 1 932
SEZIONE 2
Panoramica della fisiologia renale
25.3
25.4
25.5
933
24.6 I reni mantengono l’omeostasi eliminando le
scorie e producendo l’urina 933
24.7 La filtrazione, il riassorbimento e la secrezione avvengono in
segmenti specifici del nefrone e del sistema collettore 934
24.8 La filtrazione avviene nel corpuscolo renale 936
24.9 La velocità di filtrazione glomerulare è la quantità
di filtrato prodotta ogni minuto 938
24.10 Il riassorbimento predomina nel tubulo contorto
prossimale, mentre il riassorbimento e la secrezione sono
spesso associati nel tubulo contorto distale 940
24.11 Gli scambi tra i segmenti dell’ansa di Henle creano un gradiente
di concentrazione colloido-osmotica nella midollare renale 942
24.12 Il volume e la concentrazione dell’urina
sono regolati da ormoni 944
24.13 La funzione renale è un processo integrato che comprende
filtrazione, riassorbimento e secrezione 946
24.14 MODULO CLINICO: L’insufficienza renale è una
condizione pericolosa per la vita 948
Verifica della Sezione 2 950
SEZIONE 3
Deposito ed eliminazione dell’urina
Verifica del Capitolo 25 983
Sommario del capitolo 983
Quesiti di verifica del capitolo 985
Integrazione al capitolo: Applicazioni pratiche
26
951
24.15 Le vie urinarie trasportano, immagazzinano
ed eliminano l’urina 951
24.16 Gli ureteri, la vescica urinaria e l’uretra sono
specializzati nel trasporto dell’urina 952
24.17 La minzione coivolge un riflesso coordinato
dal sistema nervoso 954
24.18 MODULO CLINICO: Le patologie urinarie possono essere spesso
rilevate con l’esame obiettivo e con esami di laboratorio 955
Verifica della Sezione 3 956
XXVIII • Indice generale
Equilibrio acido-base 973
25.6 Ci sono tre classi di acidi nel corpo 973
25.7 Alterazioni potenzialmente pericolose dell’equilibrio acidobase sono contrastate da sistemi tampone 974
25.8 I sistemi tampone possono ritardare ma non evitare
variazioni di pH nel LIC e nel LEC 976
25.9 Le risposte omeostatiche ad acidosi e alcalosi
metaboliche coinvolgono meccanismi respiratori
e renali e sistemi tampone 978
25.10 MODULO CLINICO: I disordini acido-base respiratori sono la
causa più comune di alterazioni dell’equilibrio acido-base 980
Verifica della Sezione 2 982
SEZIONE 2
987
Apparato
genitale 988
Apparato genitale maschile 989
L’apparato genitale maschile è costituito dalle gonadi,
le vie genitali e i genitali esterni 989
26.2 I tubuli seminiferi del testicolo sono connessi
alle vie genitali maschili 990
26.3 Nei testicoli, la meiosi produce spermatidi
aploidi che maturano in spermatozoi 992
SEZIONE 1
26.1
26.4 La meiosi e la spermiogenesi precoce avvengono
all’interno dei tubuli seminiferi 994
26.5 Le vie genitali maschili ricevono le secrezioni di vescichette
seminali, prostata e ghiandole bulbouretrali 996
26.6 Il pene trasporta l’urina e lo sperma all’esterno 998
26.7 Il testosterone gioca un ruolo chiave nello stabilire
e mantenere le funzioni sessuali maschili 1000
Verifica della Sezione 1 1002
SEZIONE 2
Apparato genitale femminile
1003
26.8 L’apparato genitale femminile è costituito dalle
gonadi, le vie genitali e i genitali esterni 1003
26.9 Le ovaie e le vie genitali femminili sono in stretta
prossimità, ma non direttamente connesse 1004
26.10 Nell’ovaio, la meiosi I genera un singolo ovocita
secondario aploide, che completa la meiosi
II solo dopo la fecondazione 1006
26.11 Le tube uterine sono connesse all’utero, un organo cavo
provvisto di una spessa parete muscolare 1008
26.12 Il ciclo uterino è caratterizzato da cambiamenti
nella zona funzionale dell’endometrio 1010
26.13 L’ingresso della vagina è circondato dai genitali esterni 1012
26.14 Le ghiandole mammarie nutrono il neonato dopo il parto 1013
26.15 I cicli ovarico e uterino sono regolati da ormoni
prodotti da ipotalamo, ipofisi e ovaie 1014
26.16 MODULO CLINICO: I metodi contraccettivi differiscono
nell’efficacia e nella natura dei rischi associati 1016
26.17 MODULO CLINICO: Le malattie dell’apparato genitale
sono relativamente comuni e possono essere mortali 1018
Verifica della Sezione 2 1020
Verifica del Capitolo 26 1021
Sommario del capitolo 1021
Quesiti di verifica del capitolo 1024
Integrazione al capitolo: Applicazioni pratiche
27
SEZIONE 1
27.1
27.2
27.3
27.4
27.5
27.6
Sviluppo ed
ereditarietà
27.7
27.8
27.9
27.10
27.11
27.12
La placenta svolge numerose funzioni vitali
durante lo sviluppo prenatale 1038
Gli apparati si formano nel primo trimestre e diventano
funzionali nel secondo e nel terzo trimestre 1040
La gravidanza determina stress anatomico e
fisiologico a carico degli apparati materni 1042
Molteplici fattori avviano e accelerano il travaglio 1044
Dopo il parto, lo sviluppo iniziale richiede il nutrimento
dagli apparati materni 1046
Alla pubertà, gli ormoni sessuali maschili e femminili hanno effetti
diversi sulla maggior parte degli apparati corporei 1048
Verifica della Sezione 1 1050
Genetica ed ereditarietà 1051
Un individuo potrebbe essere descritto in
termini di genotipo e fenotipo 1051
27.14 Geni e cromosomi determinano i modelli di ereditarietà 1052
27.15 Ci sono diversi modelli di ereditarietà 1054
27.16 MODULO CLINICO: Molti disturbi clinici sono legati
al genoma e all’epigenoma umani 1056
Verifica della Sezione 2 1058
SEZIONE 2
27.13
Verifica del Capitolo 27 1059
Sommario del capitolo 1059
Quesiti di verifica del capitolo 1062
Integrazione al capitolo: Applicazioni pratiche
1063
Appendice A-1
Risposte R-1
Glossario G-1
Indice analitico I-1
1025
1026
Panoramica dello sviluppo
1027
Gestazione e sviluppo sono articolati in varie fasi 1027
Al momento della fecondazione, un uovo e uno spermatozoo
formano uno zigote che si prepara alla divisione cellulare 1028
La segmentazione continua fino a quando la blastocisti
si impianta nella parete uterina 1030
La gastrulazione produce tre foglietti embrionali:
ectoderma, endoderma e mesoderma 1032
Le membrane extraembrionali formano la placenta,
che supporta la crescita e lo sviluppo del feto 1034
La formazione delle membrane extraembrionali
è associata ai principali cambiamenti nella forma
e nella complessità dell’embrione 1036
Indice generale •
XXIX
