Appunti di Anatomia

Principali generali di anatomia

Cellula

Cellula: unità funzione e strutturale di tutti gli organismi viventi → cellule cilindriche (epiteliali).

Tessuto

Tessuto: insieme di cellule che lavorano in cooperazione (non sono funzionalmente simili) → epidermide.

Organo

Organo: struttura costituita da diversi tessuti che lavorano in cooperazione pelle (epidermide+derma+→tela sottocutanea) → derma.

Apparato

Apparato: insieme di organi con diversa funzione e diversa derivazione embrionale → apparato tegumentario (ghiandole, epidermide epiblasto; derma → dermatomo; cromatofori → cellule della → cresta neurale [neuro-ectodermica]).

Sistema

Sistema: insieme di organi con una stessa funzione embrionale e che hanno una funzione comune → sistema muscolare.

Organismo

Organismo: essere vivente costituito da un insieme di sistemi e apparati che cooperano per far sì che risponda a tutte le sue esigenze (alimentazione, respirazione, riproduzione, movimento, interazione, protezione).

Tegumento: cute e apparato tegumentario

Apparato tegumentario

- Apparato tegumentario formato da cute ed annessi cutanei.

- La cute è un organo formato da tessuti: epidermide, derma e tela sottocutanea (non sempre presente, tessuto connettivo lasso che accoglie adipociti, se presente in grande quantità si chiama pannicolo adiposo).

- Annessi cutanei: strutture che possono essere differenti in base alle classi finalizzati all’ambiente in cui vive l’animale.

• Ghiandole pluricellulari o unicellulari a livello dell’epidermide → gh. caliciforme mucipara
• Scaglie, squame, Penne, Pelio

- Il tegumento riveste la superficie del corpo ed è il confine tra corpo e ambiente esterno.

- Il piano organizzativo è comune a tutti i Vertebrati.

- Epidermide è un tessuto pluristratificato pavimentoso cheratinizzato (o non), innervato NON vascolarizzata → il nutrimento proviene dal derma sottostante (vascolarizzato ed innervato perché controlla la temperatura).

Funzioni del tegumento

- Protezione meccanica

- Difesa da agenti fisici (UV), chimici o biologi (virus e batteri), produzione di film idrolipidico, muco, cellule pigmentate, corneificazione degli strati superficiali.

- Scambi osmotici negli organismi acquatici (scambi idrico-salini).

- Controlla perdita acqua nei tetrapodi.

- Omeostasi termica (uccelli, mammiferi).

- Sede di terminazioni nervose per ricezione di stimoli.

- Ghiandole producono secreto → ormoni indispensabili per organismi di sesso diversi.

- Coinvolto nella sintesi di vitamina D.

- Presenza di particolari annessi cutanei (artigli, corna, unghie).

- Presenza di cellule pigmentate (cromatofori, melanociti).

Adattamenti all'ambiente

Ittiopsidi

- Pesci che vivono in acqua salata hanno una pressione osmotica dei liquidi interni più bassi dell’acqua in cui vivono → rischio di disidratazione.

- Pesci che vivono in acqua dolce hanno una pressione osmotica dei liquidi interni più alta dell’acqua in cui vivono → RISCHIO di importare più acqua del necessario.

Per rispondere a questi rischi l’epidermide è pluristratificata ed è formata da cellule vive, ricca di ghiandole unicellulari; pluricellulari rare producono veleno → ghiandole.

Tetrapodi

Tegumento si modifica: svincolati da ambiente acquatico rischiano la disidratazione → Epidermide pluristratificata:

- Strato corneo superficiale: cellule morte con cheratina intrappolata in granuli citoplasmatici che possono produrre muco (Anfibi e Rettili) o proteina cheratoialina (Uccelli e Mammiferi).

Negli Amnioti: i cheratinociti secernono particolari lipidi che si interpongono tra gli strati cellulari per evitare la perdita di H₂O → NELLA CUTE COMPAIONO GHIANDOLE SOLO PLURICELLULARI.

Cute Ittiopsidi

Epidermide

- Pluristratificata: 8-10 strati tutte cellule vive.

- Strato superficiale: cellule unite da Tight Junction.

- Strato intermedio: cellule con morfologia simile.

- Strato più profondo: germinativo, uniche cellule in grado di fare mitosi in modo da rimpiazzare le cellule dello strato sovrastante.

• Cheratinociti: più numerose, protezione meccanica.
• Cellule caliciformi mucipare (a castone):
  • si aprono in superficie per secernere muco.
  • muco (riduce attrito con H₂O, facilita scambi osmotici, protegge da batteri, cute pulita).
• Cellule clavate:
  • non si aprono all’esterno.
  • funzione sconosciuta (Anguilliformi: anticorpi naturali; Tinca: ferormoni per difesa).
• Cellule sacciformi e cellule caliciformi sierose: secernono varie sostanze ad azione protettiva (lisozima, serotonina, antibiotici e antistaminici), finalità poco note.
• Cellule a cloruri (o ionociti):
  • Regolano gli scambi osmotici perché trasportano sali.
  • espellono NaCl nei pesci marini → che introducono mangiando o respirando.
  • introitano NaCl nei pesci di H₂O dolce → per mantenere la concentrazione di sali interna.
  • Presenti anche nelle lamelle primarie delle branchie.

Derma

- Tessuto connettivo organizzato in due strati:

• Strato spongioso: subito sotto l’epidermide.
  • “Spongioso” perché ricorda un tessuto simile ad una spugna, tessuto alveolare, che permette in modo efficiente gli scambi gassosi con l’epidermide sovrastante.
  • Connettivo lasso
  • Ricco di cellule di difesa
  • Riccamente vascolarizzato
  • Presenza di cromatofori
• Strato reticolare: tessuto connettivo più denso al di sotto dello strato spongioso
  • ha funzione di supporto.

Tela sottocutanea: quando è presente è formata da connettivo lasso ricco di fibre elastiche in alcune specie è ricca di adipociti (Anguilla). Permette alla cute di scivolare sulla muscolatura sottostante.

Caratteristiche principali

- Le cellule della cute sono tutte vive, infatti questi organismi possono assumere ossigeno sia per via cutanea per far fronte al fabbisogno energetico necessario per gli scambi osmotici e la produzione di muco del tegumento.

- A livello del derma ed epidermide sia Osteitti che Condroitti presentano scaglie ossee inserite nel derma, ma interagiranno in modo diverso con l’epidermide sovrastante.

- I tessuti che costituiscono le scaglie sono di natura ossea, poi rivestite di dentina e smalto.

Annessi cutanei: scaglie

Scaglie placoidi nei condroitti

- Ogni scaglia presenta una piastra basale nel derma spongioso, sormontata da un dentello, che man mano che cresce invade l’epidermide fino a perforarla.

• Piastra basale: tessuto osseo compatto acellulare
• Dentelli: rivestiti da dentina e smalto si accrescono e perforano l’epidermide (smalto nudo = no rivestito più da epidermide).

- Aumentano di numero con l'età.

- All’interno della scaglia c’è una cavità con tessuto connettivale e vasi (per nutrire le scaglie in formazione) e terminazioni nervose.

Scaglie elasmoidi negli osteitti

Le scaglie Elasmoidi (Teleostei) sono sottili, flessibili e sovrapposte.

- A livello del derma si trovano delle tasche, dove alloggiano le scaglie elasmoidi, le quali si proiettano verso l’epidermide.

- Ogni scaglia è rivestita da epidermide bassa con cellule mucose.

- La lamina della scaglia è contenuta nella tasca posta tra il derma lasso e compatto. Rimane nello spessore del derma.

- Le scaglie si accrescono con strati concentrici senza aumentare di numero.

Disposizione embricata: come tegole del tetto, il margine posteriore è coperto dal margine anteriore della scaglia successiva.

Si distinguono in: cicloide margine posteriore liscio e ctenoide margine posteriore dentellato.

Differenza del margine posteriore, nella scaglia cicloide il margine è regolare, nella scaglia ctenoide il margine è frastagliato, dentellato con ctenoidi.

Evoluzione delle scaglie

Ittiopsidi primitivi avevano 3 strati: DENTINA, OSSO SPUGNOSO, OSSO LAMELLARE.

• Osso spugnoso e lamellare presentavano cavità all’interno dei quali scorrevano i capillari.
• Ittiopsidi primitivi avevano 3 strati.

- Scaglia elasmoide prevede la perdita degli strati superficiali, mantengo solo l’osso lamellare.

- Scaglia placoide prevede la perdita degli strati più profondi: si arriva ad una piastra con dentello rivestita da smalto e dentina.

App. tegumentario dei tetrapodi

Epidermide con stratificazione funzionale non più meccanica

Strato germinativo forma i cheratinociti che maturano e formano strati morfologicamente diversi.

• I cheratinociti accumulano cheratina con formazione dello strato corneo.
• Annessi cutanei e presenza di ghiandole solo pluricellulari.
• Tessuto: insieme di cellule morfologicamente differenti che → ANFIBI: ancora legati all’H₂O per la riproduzione cooperano per arrivare ad uno scopo → RETTILI – UCCELLI - MAMMIFERI adattati alla vita aer comune.

Epidermide-derma: melanofori.

App. tegumentario anfibi

- Protezione da essicamento (strato corneo e squilibri osmotici).

- Scambi respiratori attraverso l’epidermide → deve essere sottile.

- Corneificazione imperfetta: rimangono condizionati dall’apparato respiratorio inefficiente e dal fatto che per la riproduzione sono ancora legati all’ambiente acquatico → epidermide sottile con cheratinociti hanno i nuclei.

- Ghiandole pluricellulari → EPIDERMIDE sottile respirazione cutanea.

• Strato germinativo cellule cubiche.
• Strato intermedio 2-3 strati.
• Strato corneo: numero limitato di strati di cellule morte ma nucleate (rospi: epidermide produce strato corneo più spesso, xenopuse laevis senza strato corneo perché non si affranca mai dall’acqua) superficie con muco favorisce la respirazione cutanea.

Derma

• Presenta una rete capillari che portano nutrimento e ossigeno (il derma nutre epidermide).
• Adenomeri alveolari solamente (lume più ampio).
• Ghiandole mucose (merocrine) strato di muco che ricopre l’epidermide degli anfibi.
• Ghiandole sierose (olocrine) → in genere più voluminose, secreta vari tipi di sostanze (serotonina, catecolamine, peptidi con attività antibatterica e veleni).
• Ispessimenti cornei per rinforzare l’estremità delle dita.
• Melanociti o cellule pigmentate (cromatofori).

Epitelo pluristratificato pavimentoso a cellule morte ma nucleate.

App. tegumentario dei rettili

Rettili: rappresentano la prima classe di Vertebrati completamente affrancati dall’ambiente acquatico.

Alternanza tra regioni ipercorneificate e ipocorneificate (zone a cerniera): corneificazione non uniforme.

• Epidermide ipercheratinizzata: strato corneo spesso con cheratinociti morti privi di nucleo.
• Per conferire elasticità all’animale che se no non potrebbe muoversi sono alternate:
• Zone ipercorneificate poggiano su cuscinetto dermico che definisce la forma delle squame cornee.
• Zone ipocorneificate danno vita a queste regioni chiamate zone a cerniera.

Epidermide organizzata in 3 regioni

• Germinativa
• Granuloso intermedio
• Strato corneificato

Nei Lepidosauri avviene la muta, cioè rinnovo dello strato corneo, che viene sostitutivo dagli strati sottostanti: strato germinativo si differenzia in cellule dello strato intermedio, dove iniziano ad infarcirsi di cheratina, fino a che approdano allo strato più superficiale, formando il nuovo strato corneo. Per eliminare lo strato più superficiale intervengono i leucociti che vanno ad inserirsi tra il nuovo strato corneo e lo strato corneo vecchio, permettendo il distacco di questo.

Cheratinociti producono α-cheratina e β-cheratina.

Derma

• Strato lasso ricco di cromatofori.
• Strato profondo compatto: accoglie adenomeri di RARE ghiandole pluricellulari a secrezione olocrina (solo in aree specifiche: a livello ascellare o perianale).

Tipologia:

• Ghiandole alveolari semplici o ramificate, olocrine che producono lipidi, e proteine → localizzate nel DERMA in aree limitate → secreti volti alla comunicazione con esemplari della stessa specie → i dotti sfoceranno a livello delle zone a cerniera localizzati a livello ascellare e perianali.
• Falangi distali protette da unghie, ispessimenti cornei per rinforzare l’estremità delle dita (gli anfibi hanno gli artigli).

Annessi cutanei

La forma della squama dipende dal cuscinetto dermico.

• Squama Tubercoliforme: cuscinetto mammellonato.
• Squama Scudata: cuscinetto appiattito.
• Squama Embricate: margine posteriore aggettato sul margine anteriore.
• Squama corazzata: cuscinetto rafforzato da lamina ossea.

Cheloni: (tartarughe) osteodermi formano un dermascheletro (corazza dorsale e ventrale).

Troviamo le squame anche in organismi di altre classi?

• Arti posteriori degli Uccelli.
• Coda formata da piccole squame (ratto, topo).
• Corpo di alcuni Mammiferi (armadillo, pangolino).

App. tegumentario degli uccelli

Cute un po’ sottile.

• Derma non molto sviluppato.
• Ghiandole pluricellulari presenti ma non diffuse.
• Corneificazione limitata ma più accentuata per zampe e becco.

Epidermide organizzata in 3 regioni

• Germinativa: due strati di cellule (non più uno) colonnari.
• Strato di transizione (β-cheratina).
• Corneificata: corneificazione completa cellule morte, non corneificata come rettili perché protezione da piumaggio.

- Corneificazione elevata nel becco.

- Iperchertinizzazione negli arti inferiori che forma le squame.

Derma

- Non molto sviluppato.

• Ricco di vasi e terminazioni nervose.
• Follicoli delle penne caratterizzati dalla presenza di fasci di muscolatura liscia che regolano l’orientamento della penna: la penna si drizza se l’animale deve disperdere calore. Per ogni follicolo due fascetti di muscolatura. Il movimento delle piume ha un fine termoregolativo.
• Dispersione di calore: un fascetto solleva piuma.
• Trattenere calore: l’altro fascetto abbassa la penna riducendo la sua angolazione.

Tela sottocutanea

- Ricca di adipociti.

Annessi cutanei

Ghiandole pluricellulari RARE non diffuse, localizzazione ben precisa.

• Ghiandole auricolari (canale uditivo).
• Ghiandola del sale (in alcuni Uccelli marini) per eliminare l’eccesso di sale introdotto con la dieta (pesci), che creerebbe uno squilibrio ionico nei liquidi circolanti. Sbocca nelle cavità nasali.
• Ghiandola dell’uropigio: per rendere piume impermeabili.

- Posizione caudo-dorsale.

- Voluminosa.

- Bilobata.

- Ghiandola alveolare ramificata olocrina.

- Secerne lipidi (isolante) e proteine (con funzione antibatterica), con l’aiuto del becco spalmano il secreto sulle piume rendendole impermeabili.

Annessi cutanei

• Penne
• Squame (arti inferiori, alla base del becco)
• Artigli e Becco

Squame formate da α- cheratina o β- cheratina.

Penne

Piumaggio può variare con il sesso, la stagione, il periodo riproduttivo.

• Il colore dipende dal pigmento dei cromatofori.
• Per alcuni favorisce il mimetismo, in altri è vivacemente colorato.

Funzioni:

• Rivestimento resistente, idrorepellente (ghiandola uropigio).
• Termoisolante grazie all’aria intrappolata (Tachimetabolismo 41°C).
• Filtro per le radiazioni solare.
• Permettono il volo grazie alle penne delle ali (remiganti) e della coda (timoniere).

Penne e piume

Annessi cutanei costituite da cellule completamente corneificate contenenti solo β-cheratina.

Nell’adulto esistono 3 tipi di penne:

• Penne di contorno (o penne propriamente dette).
• Piume (al di sotto delle penne e contatto con la pelle).
• Filopiume (funzione protettiva a livello di occhi e narici dalla polvere).

Penne di contorno (ali e coda)

Formate da:

• Calamo stelo a cilindro a cavo, che si inserisce nell’epidermide fino al derma sottostante.
• Rachide (lo stelo si assottiglia) si proietta fuori dalla cute.
• Barbe, disposte radialmente al rachide.
• Barbule, si dipartono dalle barbe.
• Barbule distali sono provviste di amuli che agganciano barbule adiacenti.
• Pterili: follicoli delle penne di contorno.
• Il calamo è inserito nel follicolo della penna.
• Al follicolo sono annessi i muscoli della penna.

Con ogni calamo ci sono due fascetti muscolari (m. liscia):

• Muscolo erettore della penna: solleva una penna e garantisce una dispersione di calore.
• Muscolo depressore: permette l’abbassamento della penna verso la superficie corporea dell’animale.
• Muscolo rotatore: permette una rotazione del calamo nel follicolo.

Piume

- Struttura semplice, presente negli uccelli giovani.

• Corto calamo da cui si dipartono le barbe.
• Localizzate sotto le penne di contorno.

Filopiume

- Penne corte e rigide.

• Rachide sottile con barbe ridotte localizzate nella parte superiore.
• Circondano occhi e narici (protezione da polvere).

App. tegumentario dei mammiferi

Epidermide

• Strato germinativo: cellule cubiche/colonnari con elevata proliferazione che entra in un iter differenziativo.