Anatomia e fisiologia generalità su ogni sistema

Modulo 1: Cenni storici di anatomia

L'anatomia ha origini antiche e non nasce dalla medicina, ma dal termine proprio "dissezione" che significa attraversare, tagliare. È quindi una branca della biologia che studia la struttura degli organismi. Studio di relazioni tra i diversi organi e tra gli organi di diverse specie, infatti possiamo suddividere un'anatomia umana, un'anatomia comparata, o un'anatomia patologica la quale è tipica della medicina.

C'è anche l'anatomia artistica che ha rappresentato il tentativo di implementare la scienza anatomica attraverso gli ideali di bellezza (Leonardo Da Vinci, da un impulso all'anatomo-fisiologia, ricerca della funzione degli organi e degli apparati). Gli Egizi seguivano nelle loro trattazioni mediche un ordine geografico, partendo dall'alto e proseguendo in modo descrittivo fino ai piedi.

La dissezione dei cadaveri avviene già nel XIII secolo, prima per l’esame autoptico del corpo di chi era morto in circostanze dubbie e poi a scopo didattico. Il primo trattato più importante risale al 1316 ed è un testo ad opera di Mondino dei Liuzzi (anatomista italiano che usava cadaveri di criminali), un'opera che si rifà alla scuola che sottolinea quanto sia importante la superiorità dell’uomo rispetto agli altri animali. Viene dimostrata la conoscenza della dissezione umana e spiega nei dettagli come si sollevano e staccano gli organi per non rompere vene e legamenti. Tratta anche una parte in relazione alle funzioni nell’organismo con le relative malattie.

Non era facile preservare un cadavere, per questo si era iniziata una lotta contro il tempo, capendo che una parte del corpo (la cavità addominale) conteneva gli organi più deteriorabili perché contengono più batteri, ed erano quindi i primi ad essere sezionati, poi la parte toracica, poi la testa, poi le estremità. Era un processo che durava anche 4 giorni e notti. Cercavano di lavorare nei giorni più freddi dell’anno per rallentare la putrefazione.

Generalità anatomia 1

Apparato scheletrico

Insieme di ossa suddiviso in:

• Appendicolare: arti superiori inferiori, legamenti
• Scheletro assile: cranio, vertebre, coste, parte sternale, sacro, cartilaginei, legamenti. Protegge i tessuti più delicati e molli come l'encefalo, il midollo spinale, organi di senso, organi nella cavità toracica e sostiene tutto il peso corporeo.

Ha funzione protettiva, di sostegno, contribuisce al movimento, riserva di minerali, implicato nel processo di ematopoiesi. Ci sono circa 206 ossa nell’adulto e pesa circa il 20% del peso corporeo. L’apparato scheletrico è formato da ossa, cartilagini, articolazioni.

Apparato locomotore

Struttura portante che permette il movimento.

Struttura dell’osso

Costituito da una matrice extracellulare, duro, compatto e mineralizzato, e da una componente di cellule soprattutto osteociti.

Tessuto spugnoso: fitta rete di lamine e trabecole, riempie le estremità delle ossa lunghe e lo strato medio delle ossa piatte.

Tessuto compatto: relativamente denso e solido, densamente calcificato che forma la superficie esterna di tutte le ossa.

Classificazione in base alla forma

• Ossa lunghe: si sviluppano in lunghezza come radio, ulna, omero, tibia, perone, femore;
• Ossa corte: forma cubitale come quelle del carpo o del tarso;
• Ossa piatte: hanno lunghezza e larghezza superiore allo spessore, come scapole e ossa del cranio;
• Ossa irregolari: non vengono classificate, forma irregolare, come le vertebre;
• Ossa sesamoidi: l'articolazione del ginocchio è caratterizzata dalla patella che è proprio un sesamoide, poi ci sono ad esempio anche il piriforme;

All’interno dell’osso abbiamo una cavità midollare che contiene il midollo osseo, nel caso di osso lungo abbiamo l’epifisi, la metafisi o collo, la dialisi (il corpo), un’altra metafisi e un’altra epifisi detta distale. Il midollo osseo è un tessuto molle che occupa la parte centrale delle ossa piatte e i canali di quelle lunghe. Ha una parte di midollo giallo detto Istroma formato da cellule adipocitarie (grasse), quello rosso è fatto dalle cellule del sangue, ematopoietico, che possono essere cellule mature, immature o staminali.

Le ossa sono molto vascolarizzate e innervate e ci sono 2 fonti nutritive dell’osso:

1. Arterie nutritive
2. Arterie periosti

Quindi abbiamo una vascolarizzazione diafisaria e matapifisaria che sono molto anastomizzate (collegate) tra loro.

Caratteristiche di superficie

Le superfici esterne sono rivestite da una spessa capsula connettivale fatta tessuto connettivo denso a fibre intrecciate detto periostio che protegge l’osso e supporta l’azione trofica mediata dai vasi sanguigni di cui è ricco.

Le ossa lunghe hanno caratteristiche comuni, ma cambiando tipologia di ossa come ad esempio quelle del cranio avremo delle parti più lisce, alcune sporgenti (come lo zigomo), o anche pensando alla pelvi dove abbiamo delle creste, delle fosse, delle linee. In base alla struttura ossea abbiamo diverse caratteristiche in quanto hanno compiti specifici.

Ci sono dei termini anatomici da sapere. Per parlare di depressioni, nel caso della pelvi si dicono fosse (profonda) o solchi (piccola fossa). Ci sono anche delle aperture ovvero dei forami, ad esempio per far passare nervi o fasi, anche dette fenditure o fessure o canali, o seni come quelli paranasali.

Le articolazioni

Le articolazioni rendono le ossa solidali e permettono il movimento reciproco delle ossa contigue e quindi con i segmenti scheletrici. Possono essere:

• Di tipo mobile
• Semimobili (vertebre)
• Fisse (cranio)

Nessun movimento parliamo di sinartrosi. Piccoli movimenti sono amfiartrosi. Ampi movimenti sono diartrosi, come il ginocchio. Articolazioni per contiguità come quella del ginocchio. La cartilagine articolare riveste le articolazioni mobili e ha una struttura resistente.

Capsula articolare:

• Membrana fibrosa il cui spessore varia sia all’interno dell’articolazione stessa sia tra le varie articolazioni, spesso rafforzata da legamenti capsulari;
• Membrana sinoviale che secerne liquido sinoviale che nasce per filtrazione del plasma ed è nutritivo e lubrifica e vascolarizzata.

Tipi di articolazioni

Artrodia: su due superficie articolari pianeggianti, permette solo movimenti di scivolamento dei due capi articolari come tra i processi articolari delle vertebre.

Enartrosi: i capi ossei sono sferici, uno concavo e uno convesso, movimenti angolari su tutti i piani compresa la rotazione, esempio articolazione coxo femorale e geno omerale.

Condiloartrosi: ellissoidali, uno concavo e uno condilo, permettono movimenti angolari su due piani perpendicolari come la temporomandibolare che è quindi una diartrosi doppia formata da due articolazioni sovrapposte con interposto un disco completo che le separa.

Articolazioni a sella: 22 corpi biasciai concavi e convessi che si incastrano e permettono una rotazione assiale come quella tra trapezio e il primo osso metacarpale e l’articolazione memoro rotulea. Le superfici articolari hanno la forma di una sella di cavallo concava longitudinalmente e convessa trasversalmente.

Ginglimo angolare o troclea: come l’articolazione omero-ulnare o femore-tibiale.

Ginglimo laterale: come tra la prima e la seconda vertebra cervicale, possiamo avere un movimento rotatorio.

Posizione anatomica standard

Esiste una posizione anatomica standard, stazione eretta, viso avanti, arti paralleli all’asse del corpo, palmi delle mani rivolti avanti in supinazione e piedi leggermente divaricati.

Ci sono dei termini di posizione, ad esempio una parte cerefalica, frontale, boccale, mentale, sternale, ombelicale, inguinale, corale, genitale, patella, tarsale e pedale. Posteriormente avremo la parte occipitale, acromiale, vertebrale, brachiale, gluteale, lombare, sacrale etc.

I piani possono essere:

• Sagittali (laterale o mediale)
• Frontali (separano la posizione ventrale dalla dorsale)
• Trasversali (dividono parte craniale da quella caudale)

Craniale va verso l’alto, caudale verso il basso. Siamo simmetrici, quindi abbiamo una simmetria bilaterale. Sul piano sagittale abbiamo un piano mediale che ci taglia in due. I piani paralleli al mediano si dicono sagittali o parasagittali. Piano trasversale divide sopra e sotto in posizione eretta. Piano frontale con andamento cranio caudale. Nelle superfici del corpo riconosciamo una sup anteriore o ventrale, una posteriore o dorsale, due laterali. Negli arti anche laterale e mediale.

Punti di reperte

Sono punti e linee apprezzabili al tatto, sono prominenze, e sono punti per poter trovare parti del corpo per definire delle posizioni e delle aree rispetto ad altre. Principali:

• Processo traverso atlante
• Linea nucale post sup
• Processo traverso C2
• Processo spinoso C7
• Clavicola
• Prima costa
• Angolo scapolare
• Cresta iliaca

Generalità anatomia 2

Le cavità non sono dei buchi, ma degli spazi che contengono e proteggono gli organi e permettono cambiamenti di dimensioni e forma dei visceri. Ad esempio la cavità toracica contiene mediastino, polmoni, pleura, cuore. La cavità addominale contiene fegato, cistifellea, stomaco, milza, reni, ureteri. La cavità pelvica contiene la vescica urinaria, organi genitali e parte dell’intestino crasso. La cavità addominopelvica viene suddivisa in 4 quadranti: superiore destro, sinistro + inferiore destro e sinistro. A sua volta la possiamo dividere in 9 regioni: 3 alte, 3 centrali, 3 basse. Centralmente c’è la regione epigastrica e ai suoi lati le regioni ipocondriache sx e dx. Sotto la zona epigastrica troviamo la zona attorno all’ombelico, definita ombelicale, e sotto di essa la regione ipogastrica. Accanto alla zona ombelicale c’è la zona lombare dx e sx, mentre accanto all’ipogastrica ci sono le zie iliache di dx e sx.

Apparato muscolare

Un muscolo è un tessuto fatto da fibre muscolari con la caratteristica di avere una capacità contrattili. Funzione primaria è permettere il movimento dello scheletro, fare da sostegno alle parti molli, di protezione, e di postura del corpo.

Capacità del muscolo

• Contrattilità: accorciarsi e allungarsi
• Eccitabilità: risponde agli stimoli nervosi, ormonali, rendendo possibile al SN ed endocrino di regolare l’attività muscolare
• Estensibilità: capacità di essere stirato fino alla lunghezza di riposo dopo la contrazione
• Elastico: capacità di ritornare alla lunghezza iniziale dopo la fase di stiramento

Tessuto muscolare

Muscolatura serata rossa: volontaria.

Muscolatura liscia bianca: di tipo involontario.

Muscolo del miocardio: con caratteristiche miste in quanto è involontario.

Il tessuto scheletrico ha delle strie, nuclei e la contrazione è attivata dai motoneuroni. Il muscolo cardiaco c’è una contrazione ritmica spontanea, molto differente dal muscolo scheletrico, con i nuclei differenti. Il tessuto liscio è privo di strie, molto allungate, contrazione prolungate, nucleo in sede diversa rispetto agli altri due. I muscoli scheletrici hanno origine e inserzione nelle ossa. I muscoli pellicciai hanno almeno uno dei punti di attacco nel derma, la loro contrazione muove la cute.

Classificazione dei muscoli

Vengono classificati in base alla forma per punto di origine e inserzione.

In base al punto di origine:

• Monofisiti
• Bicipiti
• Tricipiti
• Quadricipiti

In base al punto di inserzione:

• Monocaudati
• Bicaudati
• Tricaudati
• Pluricaudati

Muscoli possono anche essere:

• Lunghi: lunghezza prevale su larghezza e spessore
• Larghi: spessore inferiore a lunghezza e larghezza
• Brevi: lunghezza, larghezza e spessore uguali
• Anulari: circondano gli orifizi
• Orbicolari: si comportano come gli altri
• Sfinteri: che hanno un accentuato tono muscolare e in continua contrazione

Vengono anche classificati in base all’orientamento delle fibre:

• Unipennati: un solo tendine centrale (vasto mediale, vasto laterale)
• Semipennati: attacco delle fibre su 2 linee di attacco lineari e contrapposto (es flessore lungo del pollice)
• Bipennati: le fibre convergono da 2 diverse linee di origine sulle 2 facce di un tendine centrale che entra nel muscolo (retto femorale, gastrocnemio)
• Multi o pluriennali: vari fasci tendine con origine comune che penetrano nel muscolo e su cui si inseriscono diversi gruppi di fibre (deltoide)

È importante studiare l’angolo di pennazione, ovvero l’inclinazione delle fibre muscolari rispetto all’asse di trazione. I muscoli a fasci paralleli trasmettono tutta la loro capacità contrattile al tendine mentre le fibre pennate solo una parte. Un angolo di pennazione di 30° trasmette al tendine circa 1,87% della tensione esercitata dalle fibre.

I muscoli pennati hanno tante fibre impacchettate, ovvero sono più compatte le fibre quelle vicino all’articolazione. La forza del muscolo aumenta all’aumentare dell’angolo di pennazione. Ma se il volume del muscolo cresce in modo sproporzionato rispetto all’articolazione, l’angolo di pennazione crescerà rispetto al tendine (il tendine non aumenta di volume!!), aumentando il rischio di infortunio. Succede che se si arriva a un limite del volume muscolare aumenta l’angolo di pennazione, ma aumenta limita le possibilità di espressione di forza del muscolo.

Il muscolo assomiglia a una penna di uccello, avremo muscoli unipennati, bipennati, multipennati. Spesso nel calcio si tende a far crescere un volume eccessivo dei quadricipiti e dei muscoli femorali, ma se fatti crescere in modo rapido senza un adattamento funzionale possono esserci infortuni. Importanza di conoscere l’influenza dello spessore, lunghezza e orientamento delle fibre muscolari. La forma determina il grado di contrazione e la quantità di forza che un muscolo può sviluppare. L’ipertrofia: possibilità del muscolo di generare una forza (1cm² di muscolo genera 2/3kg di forza). L’orientamento ha un ruolo per lo sviluppo di forza del muscolo, attraverso lo studio delle leve.

Il bicipite è un esempio del muscolo fusiforme: le fibre scorrono parallele all’asse di trazione sull’osso. Ad esempio un culturista fa sì che l’allenamento coi pesi aumenta l’angolo di pennazione modificando l’architettura muscolare.

Classificazione in base alle iscrizioni tendine

• Muscoli monogastrici
• Dinastici
• Poligastrici: hanno più tendini intermedi come il retto dell’addome

Sono anche classificati in base alla funzione, flessori, supinatori, abduttori.

Contrazione muscolare

Il muscolo esercita una forza dipendente dal numero delle sue fibre che è in rapporto con il lavoro che il muscolo può svolgere. Il lavoro muscolare è la risultante del prodotto del peso che un muscolo può sollevare per lo spostamento che può fare.

• Concentrica
• Eccentrica
• Isometrica: si contrae ma non si accorcia

Una leva è una struttura rigida che si muove facendo perno su un punto fisso detto fulcro. Il fulcro è l’articolazione ed è il punto attorno a cui ruota una leva. Il braccio della forza è la parte della leva che si trova tra il fulcro e il punto di applicazione della forza. Il braccio del carico è la parte della leva che si trova tra il fulcro e il punto di applicazione del carico.

Le leve sono di 3 tipi: in quella di primo tipo il fulcro è tra la forza applicata e la resistenza. In quella di secondo tipo il fulcro è dalla stessa parte della forza motrice. Nella leva di terzo tipo si applica la forza in un punto più vicino al fulcro di quanto non sia il punto dove c’è la resistenza.

Una cellula muscolare ha una forma fusiforme con delle strie. La membrana si chiama sarcolemma, il nucleo non è centrale e si accorcia dopo uno stimolo. Il citoplasma si definisce sarcoplasma. Le miofibrille sono lo scorrimento di actina e miosina.

Il muscolo scheletrico 1

Struttura del muscolo scheletrico

• Epinicio
• Perimisio
• Endomisio

Come viene generata una cellula muscolare scheletrica: all’inizio è un mioblasto, una cellula mononucleata. Al microscopio le fibre appaiono striate a causa dell’allineamento ordinato di actina e miosina che alla luce polarizzata presentano zone chiare (I-isotrope) e scure (A-anisotrope). La zona H è chiara all’interno della banda A scura. La linea M sta metà del sarcomero. La Z sono due strisce scure al centro della banda chiara e delimitano il sarcomero. Il sarcomero ha una simmetria esagonale, ovvero un filamento spesso di miosina è circondato da 6 filamenti sottili di actina, un filamento sottile di actina è circondato da 3 filamenti spessi.

Le proteine contrattili sono la miosina e l’actina. La miofibrilla è fatta da 1500 filamenti spessi e 3000 filamenti sottili. Quelli spessi pesano circa 3/4 del sarcomero. Ci sono proteine strutturali che sono la Titina (elastica) è la più grossa e si estende per tutta la lunghezza del sarcomero. La nebulina è anelastica che ancora le linee Z opposte. Le distrofie muscolari sono patologie riconducibili alla compromissione dei complessi di ancoraggio cellulare.

Ogni filamento spesso assembla 300 molecole e ogni molecola è fatta da 6 catene polipeptidiche. Ogni filamento di actina è fatto da 400 monomeri di actina. Le proteine regolatrici sono la tropomiosina e la troponina che ha 3 subunità (T-inibitoria, quella che lega il calcio e la TnT che lega la tropomiosina).

Le teste della miosina hanno:

• Un sito ad attività ATPasica, in grado di legare e idrolizzare l’ATP ad ADP+P con rilascio d