Anatomia Umana

Anatomia umana

La cellula

Il nostro organismo è composto da miliardi di cellule. Ogni cellula è una sfera di dimensioni di 5-10 micron (1 micron = 1 millesimo di millimetro). La cellula si vede molto chiaramente al microscopio elettronico. Presenta un nucleo centrale contenente il DNA (molecola che guida l’attività della cellula). Intorno al nucleo c’è un insieme di strutture che costituiscono il citoplasma. Nel citoplasma sono presenti degli organelli (mitocondri che producono energia, reticolo endoplasmatico liscio e rugoso che sintetizzano le proteine, ecc.).

La cellula è circondata dalla membrana plasmatica o cellulare costituita da molecole chiamate fosfolipidi. Questa membrana serve anche per separare l’ambiente interno dall’ambiente esterno (liquido intracellulare dal liquido intercellulare).

Cellule organizzate in tessuti

Nel nostro organismo esistono 4 tessuti fondamentali:

• Epitelio o tessuto epiteliale
• Tessuto connettivo
• Tessuto muscolare
• Tessuto nervoso

Tessuto epiteliale

Le cellule del tessuto epiteliale sono vicine le une alle altre, cosicché le membrane plasmatiche delle cellule si tocchino. Esistono molecole (macromolecole o proteine) che permettono alle membrane cellulari di attaccarsi alle altre membrane (complessi giunzionali). Tutto questo perché gli epiteli hanno una funzione di barriera (l’epitelio più importante è l’epidermide che impedisce l’entrata dei batteri e dei virus all’interno del nostro organismo).

Esistono epiteli anche all’interno del nostro corpo come, per esempio, la faringe. Il tubo digerente è foderato da un epitelio. Gli epiteli di rivestimento ricoprono organi del nostro organismo e hanno una funzione di barriera. Gli epiteli non sono vascolarizzati, quindi devono trovarsi in vicinanza di un tessuto connettivo, che è vascolarizzato. Infatti, tutti gli elementi per la sopravvivenza vengono portati dal tessuto connettivo.

Le cellule epiteliali riposano su una membrana basale che le separa dal tessuto connettivo. È una membrana permeabile poiché deve permettere il passaggio di ossigeno. La cellula epiteliale è fatta a forma di cubo e la faccia opposta a quella a contatto con la membrana basale è diversa a seconda di dove è collocato l’epitelio (polo apicale specifico a seconda di quale epitelio stiamo parlando, ad esempio, epitelio dello stomaco, epitelio dei bronchi). Sul polo apicale sono presenti delle ciglia. La polarità è la proprietà per cui le funzioni della membrana al polo apicale e la membrana al polo basale sono diverse.

Classificazioni degli epiteli

Prima classificazione epiteli:

• Epiteli di rivestimento (funzione di barriera)
• Epiteli ghiandolari (porzione secernente). La ghiandola che è in grado di liberare il prodotto della sua secrezione attraverso il dotto escretore si chiama esocrina. Mentre la ghiandola che perde il dotto escretore e riversa il prodotto della sua secrezione direttamente nel sangue si chiama ghiandola endocrina e il prodotto della sua secrezione si chiama ormone.

Seconda classificazione epiteli (in base all’altezza delle cellule):

• Cubico (cellule assomigliano a dei cubetti)
• Squamoso (cellule basse, appiattite)
• Cilindrico (cellule alte somiglianti a dei cilindri)

Terza classificazione epiteli:

• Semplice, cioè tutte le cellule appoggiano con il polo basale sulla membrana basale (ad es. l’epitelio dello stomaco)
• Stratificato, cioè le cellule sono disposte a strati e solo le cellule dello strato più profondo riposeranno con il polo basale sulla membrana basale (ad es. cute)

Tessuto connettivo

La densità cellulare nel tessuto connettivo è molto bassa, le cellule sono molto distanti tra di loro e tra una cellula e l’altra c’è molta sostanza intercellulare. Il tessuto connettivo è vascolarizzato tranne alcune eccezioni come la cartilagine che non presenta vasi sanguigni, mentre l’osso è un tessuto connettivo calcificato riccamente vascolarizzato. Le cellule più importanti del tessuto connettivo sono le cellule fisse (più importanti sono i fibroblasti). Ci sono anche cellule migranti che entrano ed escono dal tessuto connettivo (vanno e vengono dal sangue).

La sostanza intercellulare è fatta di acqua e proteine. Nel tessuto connettivo è presente una sostanza fondamentale formata da molecole complesse molte delle quali sono glicoproteine.

Tre tipi particolari di tessuto connettivo:

• La cartilagine
• Osso (fibre collagene molto calcificate)
• Tessuto adiposo (formato da cellule grasse chiamate adipociti)

Le cellule si dividono in cellule fisse (che si muovono molto poco, ad es. nel tessuto connettivo: fibroblasti producono le fibre che vengono riversate nella sostanza intercellulare) e cellule migranti che circolano, es. linfociti. Fra una cellula e l’altra nel tessuto connettivo ci sono le proteine fibrose presenti nella sostanza intercellulare, e si suddividono in tre categorie:

• Fibre collagene e reticolari (principale componente proteina collagene)
• Fibre elastiche (ricche di connettivo elastico, fatte da una proteina chiamata elastina)

Tessuto muscolare

La caratteristica del tessuto muscolare è la contrazione, cioè l’accorciamento del muscolo. Grazie alla contrazione abbiamo il movimento delle articolazioni. Nel tessuto muscolare troviamo due grandi suddivisioni:

• Muscolo striato:
  • Muscolo striato scheletrico
  • Muscolo striato cardiaco
• Muscolo liscio

Le differenze tra questi due tipi di muscoli sono sia anatomiche che funzionali. La cellula muscolare striata e quella liscia sono fatte in maniera diversa e quindi hanno funzioni diverse. Il muscolo striato ha una contrazione estremamente veloce mentre il muscolo liscio ha una contrazione molto lenta.

Muscolo striato scheletrico

È un muscolo volontario e sono tutti quei muscoli che permettono il movimento. La cellula muscolare scheletrica è rivestita, come tutte le cellule, da una membrana plasmatica che prende il nome di sarcolemma. Presenta il nucleo ma a differenza delle altre cellule presenta più di un nucleo (cellula plurinucleata).

Sincizio = cellula con più di un nucleo. La presenza di più nuclei è dovuta al fatto che la cellula muscolare scheletrica è molto più grande delle cellule normali perché è di forma allungata. La cellula muscolare scheletrica è chiamata anche fibrocellula muscolare scheletrica. Qui sono presenti in abbondanza i mitocondri (che sono la centrale energetica della cellula). La contrazione avviene con gran dispendio di energia.

Sono presenti delle cisterne circondate da una membrana simile alla membrana plasmatica e l’insieme di queste cisterne prende il nome di reticolo sarcoplasmatico; queste cisterne contengono calcio (Ca⁺⁺) fondamentale per la contrazione. Gran parte della cellula è occupata da filamenti proteici che prendono il nome di miofibrille. Le miofibrille sono costituite da miofilamenti di actina e miosina.

Le strie dei muscoli striati sono dovute all’alternanza di miofilamenti disposti in maniera regolare (disposizione geometrica e ordinata lungo la miofibrilla in maniera sempre uguale). Il sarcomero è l’unità più piccola (unità funzionale) capace di assicurare la contrazione. La contrazione avviene tramite lo scorrimento dell’actina sulla miosina e il conseguente accorciamento del sarcomero.

Un muscolo scheletrico per potersi contrarre deve essere innervato e grazie a questi nervi arrivano impulsi elettrici alle fibrocellule che liberano il calcio contenente nelle cisterne e la presenza di questo calcio liberato permette lo scorrimento dell’actina sulla miosina.

Muscolo striato cardiaco

È un muscolo involontario e ha caratteristiche simili a quello scheletrico. C’è la presenza di sarcomeri disposti in maniera ordinata (presenza di strie e contrazione veloce). È una cellula mononucleata, a differenza della cellula muscolare scheletrica, e questo dipende dal fatto che queste sono cellule più piccole. Queste cellule si trovano ad essere disposte una dietro all’altra legate da strie scalariformi e queste cellule si comportano come un sincizio, quindi quando si contraggono lo fanno tutte insieme. Il reticolo sarcoplasmatico ha una forma diversa rispetto a quello della fibrocellula muscolare scheletrica.

Muscolo liscio

È un muscolo involontario. Qui non esistono più i sarcomeri e i filamenti proteici non sono disposti in maniera regolare e questo provoca una contrazione molto lenta.

Tessuto nervoso

L’unità fondamentale del tessuto nervoso è una cellula specializzata chiamata neurone. È una cellula specializzata per ricevere, elaborare e trasmettere informazioni. I costituenti della cellula sono simili a quelli delle altre cellule con in più parti specializzate appunto nel ricevere, elaborare e trasmettere le informazioni. Le informazioni vengono ricevute dall’ambiente esterno e da altri neuroni. Le informazioni vengono trasmesse ad altri neuroni o ai muscoli tramite impulsi elettrici. Noi interagiamo con il mondo esterno tramite i muscoli e l’attività motoria.

Il neurone presenta un corpo neuronale (chiamato anche soma) che è il nucleo del neurone. Il soma presenta dei prolungamenti che si ramificano in maniera molto estesa chiamati dendriti. Questi dendriti sono la parte del neurone che ricevono le informazioni provenienti da altri neuroni. Presenta anche un singolo prolungamento che non si ramifica vicino al corpo neuronale chiamato assone, che è la parte del neurone che serve a trasmettere le informazioni ad altri neuroni. La parte finale delle ramificazioni dell’assone è chiamata terminale assonale.

Neuroni con assoni che terminano nei dintorni, con assone breve, si chiamano neuroni con circuito locale o interneuroni. Neuroni con assone lungo che trasmettono con neuroni posti a grande distanza sono chiamati neuroni di proiezione. La diramazione di un assone è chiamata collaterale assonale che termina con un altro terminale assonale.

Ciascun neurone sui suoi dendriti può ricevere informazioni da più neuroni. Questo fenomeno si chiama convergenza. Il fenomeno per cui un assone può trasmettere informazioni con i propri terminali assonali a più dendriti di altri neuroni si chiama divergenza. Il punto in cui le informazioni passano dall’assone ai dendriti è chiamato sinapsi. Gli impulsi elettrici si chiamano potenziali d’azione (segnali elettrici di breve durata e di ampiezza di qualche decina di millivolt).

A livello della sinapsi il segnale elettrico si trasforma in segnale chimico con liberazione di particolari molecole, i neurotrasmettitori, che sono per la maggior parte degli amminoacidi. Il principale neurotrasmettitore delle sinapsi eccitatorie è un amminoacido chiamato glutammato (o acido glutammico), mentre a livello delle sinapsi inibitorie il principale neurotrasmettitore è l’acido γ-amminobuttirico (GABA) simile all’acido glutammico. La giunzione tra nervo e fibra muscolare è una particolare sinapsi chiamata placca motrice (o giunzione neuromuscolare). È sempre una sinapsi eccitatoria che porta alla contrazione, ma utilizza un neurotrasmettitore chiamato acetilcolina.

Poiché un neurone può trasmettere informazioni a molti neuroni deve avere molte sinapsi e sono tutte o eccitatorie e inibitorie. Mentre i neuroni che mandano informazioni a un neurone possono essere sia inibitori sia eccitatori. I neuroni sono in attività continua e quindi inviano potenziali d’azione in maniera continua. L’attività di un neurone si misura in termini di frequenza dei potenziali d’azione. Questo vale per entrambi i tipi di neuroni (eccitatori e inibitori).

Sinapsi eccitatoria: aumenta l’attività del neurone ricevente.
Sinapsi inibitoria: diminuisce l’attività del neurone ricevente.

Il SNC (sistema nervoso centrale) funziona grazie alla frequenza dei potenziali d’azione dei neuroni che, in base al segnale, modificano la frequenza. Nel midollo spinale abbiamo neuroni che servono alla contrazione muscolare e in base alla frequenza dei potenziali d’azione avrò una contrazione maggiore o minore del muscolo. I neuroni presenti nel midollo spinale che servono alla contrazione muscolare si chiamano motoneuroni.

Il primo neurone del movimento è sempre un neurone eccitatorio che fa sinapsi eccitatoria con il motoneurone che innerva il muscolo (per esempio il bicipite) e lo contrae. Contemporaneamente, il primo neurone, con una collaterale, mette in attività un neurone inibitorio a circuito locale (interneurone) che mette sotto silenzio il motoneurone che innerva il muscolo antagonista (in questo caso il tricipite). Questo vale per la flessione del gomito, mentre per l’estensione succede esattamente il contrario. Questo si chiama innervazione reciproca.

Generalmente i neuroni con assone lungo (neuroni di proiezione) sono neuroni eccitatori, mentre i neuroni con assone corto (interneuroni) sono neuroni inibitori. Il nostro SNC è protetto da un involucro osseo. Il midollo spinale è contenuto all’interno della colonna vertebrale.

Colonna vertebrale

La colonna vertebrale è composta da tante vertebre (che possono essere 33-34) disposte l’una sopra l’altra. Ogni vertebra ha un proprio nome:

• Le prime 7 sono chiamate vertebre cervicali (oppure C1, C2, C3, ecc.)
• 12 vertebre toraciche o dorsali (T/D1, T/D2, T/D3, ecc.)
• 5 vertebre lombari (L1, L2, L3, ecc.)
• 5 vertebre sacrali (fuse formando l’osso sacro)
• 4 vertebre coccigee (fuse formando il coccige)

La colonna vertebrale è una struttura che si trova a metà esatta del nostro corpo, sulla linea mediale, e divide il corpo esattamente in due parti uguali. Possiede 4 curve fisiologiche:

• Sulle vertebre cervicali è presente una curva con concavità posteriore/convessità anteriore chiamata lordosi cervicale
• Sulle vertebre dorsali è presente una curva con concavità anteriore/convessità posteriore chiamata cifosi dorsale
• Sulle vertebre lombari si chiama lordosi lombare
• Sulle vertebre sacrali e coccigee si chiama cifosi sacrale

Vertebra

È composta da una parte di osso pieno che guarda in avanti chiamato corpo della vertebra. I corpi vertebrali sono disposti uno sopra l’altro, divisi da un tessuto connettivale composto da fibrocartilagine. Questa struttura è chiamata disco intervertebrale. Questo disco non è presente tra le vertebre sacrali e coccigee. L’ultimo disco è il disco L5-S1. Dietro il corpo vertebrale è presente una struttura sempre ossea chiamata arco della vertebra. L’arco e il corpo della vertebra circondano il foro vertebrale. Nel canale formato dai fori vertebrali passa il midollo spinale. Il midollo spinale va da C1 a L2. Dall’arco della vertebra partono 7 processi, spuntoni di osso. Uno va verso l’indietro e verso il basso, sulla linea mediana del corpo. Questi processi si chiamano apofisi spinose. Poi sono presenti, per ogni vertebra, due processi trasversi, due processi articolari superiori (che vanno verso l’alto) e due processi articolari inferiori (che vanno verso il basso).

Nella visione laterale della vertebra, dalla congiunzione delle vertebre si formano fori chiamati forami intervertebrali o di congiunzione. Sono importanti perché dal midollo spinale escono strutture chiamate nervi spinali che passano attraverso questi fori.

L’assone dei neuroni di proiezione è circondato da una sostanza chimica chiamata mielina (composta da proteine e lipidi). La mielina è utile a varie funzioni ma la sua funzione più importante è quella di aumentare la velocità di conduzione dell’impulso elettrico. L’insieme degli assoni che hanno la stessa funzione prende il nome di fasci. Questi fasci sono circondati da mielina.

Il nostro SNC (sistema nervoso centrale) è protetto da un involucro osseo. Si suddivide in due parti a seconda dell’involucro osseo che lo contiene:

• Encefalo: all’interno della scatola cranica
• Midollo spinale: all’interno della colonna vertebrale

All’interno del nostro SNC è presente un'altra suddivisione:

• Sostanza bianca: che comprende gli assoni dei neuroni che, poiché sono circondati da mielina, gli conferiscono questo colore.
• Sostanza grigia: sono i corpi neuronali e i dendriti.

Caratteristiche delle vertebre

Quelle cervicali, oltre al foro vertebrale centrale, presentano altri due fori nei processi trasversi, che prendono il nome di fori trasversali tra i quali passa un’ importante arteria. La prima vertebra cervicale – atlante – che si collega superiormente con l’osso occipitale, è molto strana; in essa manca il corpo della vertebra ma le fa da osso, quello della seconda vertebra, l’epistrofeo. L’epistrofeo ha il corpo vertebrale al di sopra del quale si può notare il dente, una protuberanza che va ad incastrarsi nel foro dell’atlante (il dente è alto circa 2 cm).

Le vertebre toraciche (12) hanno la caratteristica di articolarsi con altre ossa, 12 a destra e 12 a sinistra; queste ossa sono chiamate coste (o costole).