Anatomia umana

Anatomia umana

L’anatomia umana studia le strutture interne ed esterne del corpo umano e deriva dal greco “anatomè” che significa dissezione. È importante tener conto, quando si studia, del fatto che ogni precisa funzione è svolta da una precisa struttura, per cui questa ultima condiziona le funzioni che essa stessa svolge (es. i capillari sottili sono tali per facilitare la diffusione).

Tecniche diagnostiche moderne

Oggi l’anatomia si studia attraverso tecniche diagnostiche che permettono di evidenziare eventuali anomalie nel corpo:

• Permette di distinguere gli organi meno densi, che appaiono più scuri, dagli organi più densi, che appaiono più chiari, e permette di visualizzare strutture cave; solitamente vengono utilizzati i mezzi di contrasto opachi.
• Analizza i tessuti molli e gli organi con maggiore precisione. Sfrutta i raggi X a bassa intensità ed effettua elaborazioni 3D, in quanto il corpo viene virtualmente stratificato (sagittale, coronale, transassiale).
• Fornisce immagini ed informazioni sui tessuti molli del corpo, utilizzando un campo magnetico.
• Valuta lo stato metabolico di un tessuto. Prevede la somministrazione di una sostanza marcata con un isotopo radioattivo, in grado di emettere positroni (glucosio radiomarcato); l’urto tra i positroni e gli elettroni nei tessuti sprigiona raggi X che vengono rilevati da uno scintillatore.

Divisione dell'anatomia

L’anatomia è solitamente suddivisa in due macro aree, sulla base del distretto che analizza. L’anatomia macroscopica studia parti del corpo osservabili ad occhio nudo e si differenzia in:

• Che studia la forma dei vari distretti corporei.
• Che riguarda parti interne ed esterne di determinate regioni.
• Che studia le strutture principali del corpo quali apparati e sistemi.

L’anatomia microscopica studia parti del corpo che non sono osservabili ad occhio nudo e si differenzia in:

• Che studia la cellula.
• Che studia i tessuti. Tale studio è sostenuto dall’utilizzo dei microscopi, in particolare del microscopio ottico e del microscopio elettronico a trasmissione TEM e a scansione SEM. Il TEM fornisce immagini 2D particolarmente dettagliate della superficie interna, mentre il SEM fornisce immagini 3D della superficie esterna.

Livelli organizzativi del corpo umano

1. Livello cellulare: è rappresentato dalla cellula che risulta essere l’unità strutturale e funzionale più piccola del corpo umano. Le cellule si differenziano durante lo sviluppo embrionale per forma, dimensione e funzione. Negli organismi unicellulari essa rappresenta l’intero organismo, mentre negli organismi pluricellulari sono presenti ammassi di cellule che si specializzano in determinate funzioni.
2. Livello tissutale: è rappresentato dal tessuto che risulta essere un raggruppamento di cellule specializzate che cooperano allo svolgimento di una funzione; sono tenute insieme dalla sostanza intercellulare. Nel corpo umano possiamo distinguere 4 tipi di tessuti, i quali presentano a loro volta delle sottospecie:
   • Tessuto epiteliale, presenta cellule fittamente stipate che formano lamine; non è vascolarizzato e si trova sulla superficie esterna del corpo e come rivestimento degli organi cavi. Esistono 2 tipi di tessuto epiteliale, ovvero con funzione assorbente e protettiva, ed epitelio secernente con funzione secernente.
   • Tessuto connettivo, è costituito da cellule immerse in una sostanza fondamentale; non viene mai a contatto con l’esterno, è riccamente vascolarizzato ed ha funzione trofomeccanica nei confronti degli altri tessuti, specialmente del tessuto epiteliale. Esistono 3 tipi di tessuto connettivo, ovvero connettivo lasso, connettivo denso, e connettivo specializzato.
   • Tessuto muscolare, è specializzato nella contrazione ed è costituito dalle fibrocellule muscolari; possono essere distinti 3 tipi di tessuto muscolare, ovvero muscolare scheletrico (muscolare volontario), muscolare cardiaco e muscolare liscio (muscolare involontario).
   • Tessuto nervoso, è costituito da neuroni, con funzione di conduzione elettrica, e dalle cellule gliali o neuroglia, con funzione trofica e di sostegno.
3. Livello degli organi: è rappresentato dall’organo che è una struttura anatomica costituita da diversi tipi di tessuto, che insieme svolgono la funzione specifica dell’organo stesso. Più organi cooperano tra loro per il mantenimento delle funzioni vitali.
4. Livello degli apparati e sistemi: è dato dal raggruppamento di organi che collaborano per la funzione unica dell’apparato o del sistema. L’apparato è un insieme di organi morfologicamente e funzionalmente diversi con diversa derivazione embriologica, mentre il sistema è un insieme di organi morfologicamente e funzionalmente omogenei e con la stessa derivazione embriologica. Nel corpo abbiamo 11 sistemi e apparati ovvero: sistema muscolare, sistema nervoso, sistema endocrino, apparato riproduttore, sistema cardiovascolare, sistema linfatico, apparato respiratorio, apparato digerente, apparato urinario, apparato tegumentario, e sistema scheletrico. Apparato endocrino e sistema nervoso costituiscono il principale mezzo di coordinazione delle attività del corpo umano, stimolando muscoli e ghiandole.
5. Livello dell’organismo: è dato dall’associazione di sistemi e apparati, che svolgendo funzioni correlate assicurano il mantenimento dell’omeostasi.

Tessuti e derivazione embrionale

Tutti i tessuti derivano da cellule embrionali primordiali che costituiscono il tessuto embrionale. Nel processo di segmentazione si forma l’endoderma che è il foglietto più interno, durante la gastrulazione si forma il mesoderma che è il foglietto intermedio, e durante l’organogenesi si forma l’ectoderma, che è il foglietto più esterno. Il tessuto epiteliale deriva da tutti e 3 i foglietti embrionali, il tessuto connettivo e il tessuto muscolare derivano dal mesoderma, mentre solo il tessuto nervoso deriva dall’ectoderma.

Tessuto epiteliale

Il tessuto epiteliale comprende i 2/3 delle cellule umane ed ha derivazione da tutti e 3 i foglietti embrionali:

• Endotelio, corrisponde all’epitelio che riveste internamente gli organi.
• Mesotelio, corrisponde all’endotelio (vasi sanguigni) ed al mesotelio (cavità corporee).
• Epidermide, corrisponde all’epitelio della cute e degli annessi cutanei.

Il tessuto epiteliale può essere suddiviso, in base alla funzione, in 3 tipologie differenti:

• Epitelio di rivestimento, si trova sulla superficie esterna del corpo e nelle cavità interne.
• Epitelio ghiandolare, origina dall’epitelio di rivestimento e costituisce il parenchima di ghiandole endocrine ed esocrine.
• Epitelio sensoriale o neuroepitelio, riceve stimoli sensitivi (cellule gustative, acustiche e vestibolari).

Gli epiteli assolvono a numerose funzioni quali protezione fisica delle strutture sottostanti, regolazione della permeabilità, sintesi e secrezione di sostanze (enzimi digestivi, ormoni) e sensibilità (neuroepitelio). Gli epiteli di rivestimento hanno caratteristiche generali quali cellule strettamente adese tra loro a formare lamine continue, scarsa o assente matrice cellulare, assenza di vasi sanguigni, presenza di una membrana basale, capacità rigenerativa per la presenza di cellule staminali, polarità cellulare con distribuzione asimmetrica degli organuli cellulari.

La membrana basale è costituita da una lamina più superficiale, a contatto con l’epitelio di rivestimento, formata essenzialmente da glicoproteine come la laminina, e da una lamina più interna, a contatto con il tessuto connettivo, formata essenzialmente da fibre connettivali. La membrana ha funzione meccanica, filtrante ed adesiva.

Per quanto riguarda la polarità cellulare, si identificano 3 superfici:

• Superficie apicale, sede di assorbimento, secrezione e protezione, può presentare delle specializzazioni quali: microvilli (microfilamenti di actina) che aumentano la superficie assorbente, ciglia (microtubuli di tubulina) che aiutano a spostare fluidi e secrezioni, stereociglia (microfilamenti di actina) che fungono da meccanocettori nelle cellule uditive e vestibolari.
• Superficie basale, sede di adesione alla membrana basale e regolazione degli scambi col tessuto connettivo sottostante.
• Superficie laterale, sede di adesione intercellulare per la presenza di complessi giunzionali:
  • Giunzioni occludenti (tight), costituite da claudine ed occludine, si pongono in contatto con proteine della zonula occludens e formano barriere selettive, evitando il passaggio parallelo ed il mescolamento tra componenti apicali e basali.
  • Giunzioni aderenti, si estendono per l’intero perimetro cellulare e formano la cintura aderente, formata da proteine transmembrana dette cadherine e proteine citoplasmatiche dette catenine (placca densa).
  • Desmosomi, formano aree puntiformi e servono ad evitare la separazione fra cellule durante uno stress meccanico, le proteine transmembrana sono le desmogleine mentre quelle citoplasmatiche sono le desmocolline e le placoglobine.
  • Emidesmosomi, permettono l’adesione tra superficie basale e membrana basale sottostante mediante le integrine che si connettono alla laminina.
  • Giunzioni comunicanti (gap) sono costituite da connessioni, che a gruppi di 6 formano un connexone (canale idrofilo) e permettono il passaggio diretto di piccoli ioni solubili.

Gli epiteli vengono classificati in base alla forma come pavimentoso, cubico o cilindrico; in base al numero di strati abbiamo invece monostratificato o pluristratificato, ed epitelio di transizione. Gli epiteli semplici sono molto sottili e fragili e permettono la diffusione e gli scambi di materiale, quelli composti invece hanno per lo più funzione protettiva nei confronti di stress meccanici.

Epiteli ghiandolari

Gli epiteli ghiandolari sono specializzati nella secrezione e si differenziano in:

• Ghiandole esocrine, le quali riversano il secreto sulla superficie esterna del corpo o nelle cavità interne mediante il dotto escretore.
• Ghiandole endocrine, le quali riversano il loro secreto (ormone) direttamente nel sangue. La porzione secernente è detta adenomero in entrambe.

Esse possono essere sia unicellulari, come le cellule caliciformi mucipare, oppure pluricellulari, che formano veri e propri organi contenti epiteli ghiandolari. Le pluricellulari esocrine possono inoltre essere intraepiteliali (nello spessore della parete) o extraepiteliali (fuori dallo spessore della parete).

In base alla forma possiamo avere: ghiandole tubulari, acinarie, o alveolari.

• Semplici: 1 adenomero e 1 dotto escretore.
• Ramificate: 2 o più adenomeri e 1 dotto escretore.
• Composte: più adenomeri e più dotti escretori.

In base al secreto possiamo avere:

• Ghiandole sierose, con secreto acquoso ricco di proteine, sali, lisozima.
• Ghiandole mucose, con secreto denso e viscoso ricco di mucine.
• Ghiandole miste, con secreto siero-mucoso. Nelle ghiandole miste il muco è prodotto dalla porzione interna, mentre il siero è prodotto dalla porzione marginale.

In base al meccanismo di secrezione possiamo avere:

• Ghiandole merocrine, attuano esocitosi e la cellula rimane intera.
• Ghiandole apocrine, attuano la decapitazione e la cellula perde parte del citoplasma.
• Ghiandole olocrine, attuano apoptosi e la cellula viene distrutta.

Tessuto connettivo

Il tessuto connettivo origina dal mesoderma, ha la funzione di ancorare tessuti tra loro, sostenere e proteggere gli organi, connettere i muscoli all’osso (tendine) e le ossa fra loro (legamento), assicurare scambi nutritizi a favore dei tessuti avascolarizzati, trasportare sangue e liquidi, protezione contro tossine e danni tissutali, accumulo di grasso calcio e fosforo come riserve energetiche. Il tessuto connettivo riempie spazi interni del corpo umano, ha una popolazione eterogenea, abbondante matrice intercellulare e vasi sanguigni.

La matrice extracellulare è formata da:

• Componente amorfa: acqua, elettroliti, GAG (acido ialuronico), proteoglicani (condroitin solfato, cheratin solfato) che formano gli aggrecani responsabili del filtro molecolare, glicoproteine (fibronectina, laminina, condronectina).
• Fibre: formate da collagene I (3 catene avvolte a elica) che comprende idrossilisina, idrossiprolina, glicina, sono fibre parallele tra loro; collagene III, formano la capsula connettivale degli organi pieni mediante una rete tridimensionale; fibre elastiche costituite da elastina e fibrillina.

La componente cellulare del connettivo è abbastanza eterogenea, comprende le cellule residenti e le cellule mobili.

La componente cellulare è composta da:

• Cellule staminali: responsabili della proliferazione cellulare.
• Fibroblasti: sintetizzano i componenti della matrice extracellulare e sono metabolicamente attivi.
• Fibrociti: sono fibroblasti rimasti intrappolati nella matrice, che risultano essere perciò quiescenti.
• Macrofagi: sono responsabili della risposta immunitaria e della risposta infiammatoria; i macrofagi residenti sono in uno stato di quiescenza, mentre i macrofagi attivati sono attivi. Entrambi sintetizzano citochine (IL-1, IL-6, TNF-alpha) pro-infiammatorie, chemochine (IL-8), ROS – specie reattive dell'ossigeno (azione antibatterica), enzimi litici – proteasi – collagenasi (degradazione), FGF (fattore di crescita per fibroblasti), PDGF (fattore di crescita per le piastrine), IL-10 anti-infiammatorie.

Un’azione simile a quella dei macrofagi è svolta da diverse cellule in svariati distretti anatomici, ad esempio: cellule di Kupffer (fegato), microglia (tessuto nervoso), cellule di Langerhans (cute), cellula dendritica (linfonodi), osteoclasti (osso).

Mastociti: si trovano in prossimità dei vasi sanguigni e contengono granuli di istamina (vasodilatatore) ed eparina (anticoagulante). Intervengono nelle risposte allergiche (IgE).

Adipociti: cellule del tessuto adiposo.

Tessuto connettivo embrionale e adulto

Il tessuto connettivo nell’embrione è dato da tessuto mesenchimale, noto anche come gelatina di Wharton. Nell’adulto invece si distinguono i tessuti connettivi propriamente detti, tessuti connettivi di sostegno e tessuti connettivi con funzione trofica.

Classificazione dei tessuti connettivi

• Tessuti connettivi propriamente detti
  • Connettivo lasso
  • Connettivo denso
  • Elastico
• Tessuti connettivi di sostegno
  • Cartilagine
  • Osso
• Tessuti connettivi con funzione trofica
  • Sangue
  • Linfa

Connettivo lasso

Il connettivo lasso è il più diffuso nel corpo umano, si trova ad esempio nel derma, nelle vie aeree, nel canale digerente. Presenta abbondante matrice fondamentale, poche fibre, cellule chiaramente visibili, risulta essere molto idratato e vascolarizzato. Ha la funzione di proteggere e nutrire gli organi interni permettendone i movimenti, avvolgendo inoltre muscoli e nervi.

Connettivo reticolare

Il connettivo reticolare si trova negli organi linfoidi, nelle ghiandole e nella membrana basale e consiste in fibre reticolari disperse nel lasso, con presenza di fibroblasti e macrofagi. Svolge funzioni di supporto di organi pieni, dove va a costituire per l’appunto lo stroma.

Connettivo adiposo

Il connettivo adiposo si trova solitamente sotto la cute, intorno al rene, nelle natiche, nel seno e nei fianchi e svolge funzioni di protezione dagli urti, isolamento termico e riserva energetica. È ricco di adipociti e può presentarsi in forma uniloculare (come nel 20-25% del peso corporeo nell’adulto), mentre in forma multiloculare come nel feto.

Connettivo denso

Il connettivo denso solitamente si trova tra muscoli e scheletro, tra due ossa ed intorno ai muscoli, dove esercita un solido attacco e coordina la trazione muscolare. È formato da fibre parallele compatte orientate nella stessa direzione, scarsa matrice fondamentale, poco vascolarizzato con molti fibrociti. È responsabile della formazione di tendini, legamenti, aponeurosi (tendini appiattiti) e la fascia profonda che avvolge i muscoli. Il connettivo denso irregolare invece è tipico del periostio, pericondrio, guaina muscolare, guaina nervosa ed è organizzato in fibre disposte nelle tre direzioni spaziali, impedendo l’eccessiva espansione degli organi.

Connettivo elastico

Il connettivo elastico è presente nelle vertebre e nei vasi sanguigni, si tratta di un tessuto in cui prevalgono le fibre elastiche che stabilizzano la posizione delle vertebre ed ammortizzano i traumi, inoltre favoriscono la contrazione e l’espansione, seppure ridotta, degli organi.

Tessuto cartilagineo

Come nel caso del tessuto connettivo propriamente detto, anche il tessuto cartilagineo possiede una componente cellulare attiva rappresentata dai condroblasti, che producono una matrice solida, idratata, permeabile e priva di vasi sanguigni, linfatici e nervi. Nel processo di produzione della matrice, i condroblasti rimangono intrappolati in lacune trasformandosi nella componente quiescente, i condrociti (possono trovarsi in raggruppamenti detti nidi isogeni).

La cartilagine è rivestita da un involucro detto pericondrio, costituito da due strati: uno fibroso (fibre) ed uno condrogenico (condroblasti).

Esistono 3 tipi di cartilagine:

• Cartilagine ialina: forma lo scheletro dell’embrione, è costituita da abbondante matrice traslucida, fibre collagene, glicoproteine (fibronectina, condronectina), proteoglicani (condroitin solfato).
• Cartilagine elastica: è di colore giallastro e opaco, costituita da abbondanti fibre elastiche e poca matrice. È l’unica che non subisce calcificazione.
• Fibrocartilagine: è un tessuto intermedio tra cartilagine ialina e connettivo denso, formato da abbondanti fibre collagene riunite in fasci, scarsa matrice ed assenza di pericondrio.

L’accrescimento della cartilagine può avvenire secondo due diversi processi: accrescimento apposizionale, dove a partire dal pericondrio si forma nuova cartilagine su quella pre-esistente; accrescimento interstiziale, a partire dalle profondità si forma nuova cartilagine all’interno di quella già pre-esistente.