Anatomia umana con elementi di biologia animale

Tessuto muscolare

Tipi di tessuto muscolare

Esistono 3 tipi:

1. Scheletrico: ha una striatura ed è volontario, perché c’è il sarcomero! Nel sarcomero avviene la contrazione muscolare. Il sarcomero quando è a riposo l’actina e la miosina non interagiscono tra loro: la testa di miosina è staccata dalla actina, invece quando interagiscono i due filamenti c’è uno scorrimento di un filamento sull’altro e avviene la contrazione (testa di miosina interagisce con siti attivi dell’actina).

Filamento di miosina

Caratterizzata da una coda e testa ed è la testa che in condizione di contrazione interagisce con l’actina. Ha una coda e una testa.

Filamento di actina

Fatto da parte globulare che formano due filamenti avvolti a spirale, ha un sito attivo dove quando c’è la contrazione la testa della miosina interagisce con il sito attivo. La contrazione muscolare ovviamente non avviene sempre. Quando non è contratto l’actina è associata a troponina formata da 3 subunità, e la tropomiosina proteina di tipo filamentoso. Queste due proteine hanno il compito di disporsi sull’actina e mascherare i siti attivi, in questo modo non avviene la contrazione muscolare.

Input alla contrazione muscolare

Cosa dà l’input alla contrazione muscolare? C’è impulso nervoso dal sistema nervoso che determina un potenziale e viene attivato il rilascio di calcio dal reticolo sarcoplasmatico! Il calcio si lega alla troponina alla subunità C di calcio (ha subunità a, b, c) succede che quando la troponina lega il calcio cambia conformazione alla troponina e tropomiosina che permette al sito attivo della actina di interagire con la miosina. Quindi c’è contrazione muscolare.

2. Cardiaco: vedi apparato circolatorio
3. Liscio: hanno la forma più appiattita nella periferia e più grande nella parte centrale (come fibra muscolare scheletrica). È una cellula mononucleata. Si trovano nei visceri.

Nota bene: Anche qui ci sono actina (filamento sottile, hanno F actina ancorati ai corpi densi) e miosina (filamento spesso disposti nella parte centrale dei corpi densi) ma non hanno una organizzazione precisa e dettagliata come quella scheletrica. Quindi actina e miosina ci sono ma hanno una disposizione dispersa (o modo lasso) e sono tenute in posizione da corpi densi proteici, quindi non c’è il sarcomero. Se i corpi densi sono posizionati sulla membrana si parla di area densa. Filamenti intermedi fanno supporto ai filamenti di actina e miosina.

La contrazione avviene comunque (come le contrazioni uterine) tramite la presenza di abbondante citoscheletro (filamento intermedio) che formano una rete che fanno comunicare le aree e i corpi densi. Fanno una rete tridimensionale. Nel tessuto muscolare liscio abbiamo filamenti intermedi che formano una rete con actina e miosina. Caratterizzata da aree e corpi densi che formano una maglia che c’è filamento spesso e sottile quindi si possa contrarre. Così c’è contatto tra miosina e actina.

Nel muscolo liscio manca la troponina!

Contrazione nel muscolo liscio

Importante che lo ione calcio tramite il sistema nervoso autonomo entri nella fibra muscolare tramite:

• Canali voltaggio dipendenti
• Canali attivati meccanicamente
• Canali a controllo di neurotrasmettitore (ligando dipendenti)

Il calcio stimola anche altri ioni calcio che vengono dal reticolo sarcoplasmatico! Il calcio qui non si lega alla troponina (anche perché non c’è) ma si lega alla calmodulina!

Il complesso calcio-calmodulina si lega alla miosina e l’attiva. La miosina quindi interagisce con l’actina. E c’è aumento della tensione muscolare quindi contrazione.

Ritorno alle condizioni di rilassamento

Come ritornare alle condizioni di rilassamento?

1. Calcio viene rimosso dal citoplasma usando proteina di antiporto Ca²⁺ Na⁺ ed una calcio ATPasi
2. Calmodulina rilascia il calcio e si stacca dalla chinasi della catena leggera
3. La miosina fosfatasi rimuove il fosfato dalla miosina diminuendo la sua attività ATPasica

Il muscolo liscio può essere unitario: cioè tutte le cellule sono unite tra di loro tramite delle giunzioni comunicanti che permettono di connettere funzionalmente le varie cellule e si contraggono come se fosse un’unica cellula.

Il muscolo liscio può anche essere multiunitario: le cellule devono essere stimolate in modo indipendente e non sono accoppiate elettricamente. Ciò consente un controllo fine e contrazioni graduate dato che è possibile attivare le singole fibre. Si trovano nell’iride, nell’utero e nel tratto genitale maschile.

Tessuto connettivo propriamente detto

Ha una matrice che è formata da componente amorfa e fibrillare. Nella amorfa c’è acqua, enzimi e proteine. Queste ultime si dividono in:

• Glicosamminoglicani: hanno elevata affinità con H₂O come acido ialuronico, condroitinsolfato A B C che variano a seconda del tessuto connettivo in cui si trovano
• Glicoproteine che esse sono:
  • Associate ai proteoglicani
  • Associate al collagene e elastina
  • Hanno una funzione strutturale (fibronectina, lamina, nidrogeno, osteonectina, condronectina)
• Proteoglicani

Oltre ai glicosamminoglicani, glicoproteine e proteoglicani c’è anche la componente fibrillare. Ci sono fibre di:

• Fibre di collagene: si forma per unione di filamenti di tropocollagene che si uniscono a spirale tra loro.
• Fibre reticolari
• Fibre elastiche: formate da elastina

Nella matrice appena descritta sono presenti delle cellule che possono essere autoctone cioè proprie del tessuto connettivo o non autoctone che non derivano dal tessuto connettivo e derivano da altri tessuti e si portano al tessuto connettivo. Il fibroblasta è la cellula autoctona del tessuto connettivo, e i fibroblasti sintetizzano gli elementi della matrice, invece il macrofago è una cellula non autoctona dove svolge fagocitosi. Ci sono anche i mastociti che sono piene di granuli di eparina, che sono autoctone.

Funzione del tessuto connettivo

• Dare sostegno e protezione all’organo
• Hanno una funzione trofica, cioè lo scambio di nutrienti dal tessuto connettivo al tessuto epiteliale e viceversa
• Funzione di difesa, ci sono macrofagi che svolgono fagocitosi
• Funzione di riparazione

Tra i tessuti connettivi propriamente detti c’è:

• Lasso: quando la matrice è formata da una componente fibrillare che forma una struttura lassa, quindi crea una rete con degli spazi tra una fibra e l’altra (come polmone, pleura, tessuto adiposo e il fegato). Si trova: nella tonaca propria al di sotto degli epiteli, e nelle tonache sottomucose degli organi cavi. Riempie anche spazi tra i vari organi e penetra agli organi pieni (come il fegato, o polmoni, o tessuto adiposo) e forma lo stroma. Le fibre sono fatte soprattutto da collagene ma ci sono anche fibre reticolari che sono molto simili al collagene cambia solo il modo di aggregazione. Ci sono anche fibre elastiche abbondanti nel tessuto connettivo lasso. Ci sono delle variazioni nel momento in cui c’è un differenziamento e quindi cambia la percentuale di fibre.
• Denso o compatto: qui le fibre formano una struttura compatta non lasciando spazio tra una fibra e l’altra.
  • Regolare: nei tendini, nelle fasce muscolari.
  • Irregolare: derma

Cambia la disposizione (le piace disposizione) delle fibre, da regolare a irregolare. Il tessuto connettivo è una struttura dove c’è interazione tra cellula e matrice stessa, la fibronectina infatti collega il collagene alla matrice/cellula. Interagiscono tra di loro, e le integrine e la fibronectina sono proteine transmembrana che si legano alla matrice extracellulare e quindi possono trasmettere segnali all’interno della cellula. L’integrina formata da alfa beta si attiva quando si lega alla fibronectina e cambia conformazione e attiva segnali all’interno della cellula. L’integrina nella parte interna si lega ai filamenti del citoscheletro, nella parte esterna, l’integrina si lega alla fibronectina e a sua volta interagisce con il collagene. Quindi c’è comunicazione tra interno e esterno della cellula.

Sangue

Rientra nei tessuti connettivi. Ha una matrice extracellulare liquida come anche la linfa. Il sangue è formato da:

1. Parte liquida (Matrice): che è detto plasma 55% è fatto da 91% di H₂O 7% da proteine e 2% sali, fatto di albumine.
2. Componente cellulare o corpuscolata: globuli rossi o eritrociti, 4,2-5,8 milioni, leucociti 5-9 mila (famiglia che contiene: neutrofili, acidofili o eosinofili e basofili, linfociti e monociti) e piastrine 250-400 mila. Piastrine e leucociti si chiama buffy coat.

Ematocrito: è percentuale degli elementi corpuscolati presenti nel sangue, utilizzato negli esami anti doping.

Cellule del sangue

Vengono prodotte dal midollo osseo.

• Globuli rossi: cellule più numerose nel sangue hanno forma di disco biconcavo. Sono cellule senza nucleo, dimensione 7 nm di diametro. La funzione: trasportatori di gas respiratori, cioè CO₂ e O₂ vita di 105-120 gg poi vengono sostituite da altri globuli rossi. L’eliminazione avviene nella milza, e i nuovi vengono prodotti dal midollo osseo (organo emopoietico).
• Granulociti: hanno il citoplasma con tanti granuli. 3 tipi:
  • Basofili
  • Eosinofili o acidofili
  • Neutrofili, sono chiamati in base all’affinità del colorante. Il nucleo ha una forma bilobata, è il doppio del globulo rosso e la loro funzione è quella di difesa immunitaria tramite fagocitosi il periodo di vita da ore a pochi giorni.
• Linfocita: caratteristiche diverse rispetto al granulocita che non hanno granuli ma ha citoplasma periferico scarseggiante perché c’è presenza di un nucleo centrale perfettamente tondeggiante posto al centro. I B producono anticorpi e linfociti T producono immunità cellulo-mediata, producono quindi sostanze che dividono cellule cancerogene o tossiche.
• Monocita: ha un nucleo reniforme, è in grado di migrare dai vasi sanguigni e arrivare ai tessuti e diventare macrofago.
• Piastrine: derivano dai megacariociti. Prive di nucleo e sono delle cellule che intervengono nella coagulazione del sangue, hanno citoscheletro abbondante, ricche di microtubuli, e proteine contrattili e hanno tanti mitocondri e hanno diversi granuli, che possono essere:
  • Alfa: che contengono il fattore 4 coagulante e il fibrinogeno (dal fegato)
  • Densi: che contengono serotonina, calcio, ATP e ADP. Fanno il tappo piastrinico dove c’è la lesione.

L’eparina è un anti-coagulante o il sodio citrato.

I globuli rossi hanno al loro interno una proteina detta emoglobina: è una molecola di dimensioni piuttosto grandi. L’emoglobina è il 33 per cento del globulo rosso. È una proteina globulare formata da 4 subunità (2 alfa, 2 beta) proteiche e ognuna ha il gruppo EME: è l’anello porfirinico che contiene al centro un atomo di ferro che lega l’ossigeno o l’anidride carbonica a seconda della necessità in maniera reversibile.

Oltre al trasporto ci sono i gruppi sanguigni: importanti identificarli perché se per errore viene trasfuso sangue non corrispondente c’è morte, perché per ogni agglutinogeno è presente anche un anticorpo. Quindi parliamo di sistema A-B-0.

• Tipo A: hanno nella superficie delle proteine diverse rispetto al gruppo B, le proteine nel tipo A si chiamano AGGLUTINOGENO A e ha un anticorpo anti-B, quindi se viene somministrato il gruppo B avendo l’anticorpo anti-B le cellule vengono attaccate e quindi avviene la morte e avviene agglutinazione. Ha l’antigene A.
• Tipo B: hanno le proteine agglutinogeno B, ha l’anticorpo anti-A, e ha ovviamente l’antigene B.
• Tipo AB: sono presenti entrambe le proteine sia del tipo A che del tipo B, agglutinogeno AB, quindi qui non ci sono anticorpi. Ha l’antigene AB.
• Tipo 0: è un globulo rosso “nudo” senza nessuna proteina, nessun agglutinogeno, ma tutti e due gli anticorpi, anti-A e anti-B.

Un altro sistema è l’Rh: è un altro antigene nei globuli rossi. Coesiste con il sistema AB0. Si può avere l’Rh positivo o Rh negativo: è un antigene che è sulla superficie dei globuli rossi. Se è positivo è presente, se è negativo è mancante.

RBC sta per red blood cells!

Linfa

Caratteristiche simili al sangue. Ha una matrice liquida. Ha globuli bianchi e non ha globuli rossi!

Tessuto osseo e cartilagineo

Sono tessuti connettivi di sostegno. Il tessuto osseo è lo scheletro del nostro corpo insieme alla cartilagine che è presente nelle articolazioni.

Caratteristiche del tessuto osseo

Ha sempre una matrice (che è una componente fondamentale di tutti i tessuti) ma in questo caso è particolare perché la matrice ha componente:

• Organica 35%: comprende una porzione fibrillare, costituita da collagene di tipo 1 e la frazione amorfa che è fatta da glicosoamminoglicani (acido ialuronico ecc..)
• Inorganica 65%: formata da sali di calcio, magnesio, zinco e rame, e dà rigidità al tessuto osseo.

Oltre la matrice devono essere presenti delle cellule: cioè

• Osteociti (forma stellata): cellule dell’osso maturo
• Osteoblasti: cellule dell’osso immaturo
• Cellule osteoprogenitrici: in grado di dare origine ad altre cellule
• Osteoclasti: cellula multinucleata con all’interno enzimi con funzione di degradare la matrice ossea.

Il tessuto osseo nell’uomo è un tessuto osseo lamellare, che si distingue in:

• Compatto: costituito da osteoni che si ripetono in tutto l’osso compatto
• Spugnoso

Osteone

Nota bene: Caratterizzato da un canale centrale detto Havers con al suo interno i vasi sanguigni. Intorno al canale centrale ci sono delle lamelle concentriche che sono interrotte da lacune che sono la sede degli osteociti. C’è anche il canale di Volkmann che si dispone in maniera perpendicolare a Havers.

L'osteone è una struttura circolare e quindi ci sono dei punti in cui si crea uno spazio che sono occupati dalle lamelle interstiziali. Oltre alle lamelle interstiziali sono presenti all'esterno le lamelle circonferenziali.

• Lamelle concentriche
• Lamelle interstiziali
• Lamelle circonferenziali

Spugnoso

Fa parte sempre del tessuto osseo lamellare, sono sempre presenti quindi le lamelle, ma quello che differisce è che le lamelle non hanno una organizzazione precisa ma è una struttura più casuale ed è come una struttura di una spugna naturale. Quindi ci sono degli spazi vuoti. La caratteristica del nostro corpo è che è presente sia il tessuto osseo compatto che quello spugnoso. Le lamelle si organizzano in maniera casuale e danno origine a trabecole dell'osso spugnoso. In questo modo le nostre ossa saranno dure ma allo stesso tempo flessibili.

Terminologia: periostio ed endostio

Le ossa sono rivestite dal periostio all’esterno e da una struttura interna che ha il nome di endostio.

Il periostio riveste il tessuto osseo compatto, è una lamina fibrosa e rappresenta la membrana nutritizia dell’osso. Ripara fratture ed è ricco di vasi e nervi.

• Ha uno strato superficiale: fatto di fasci di fibre collagene ed è povero di cellule.
• Strato profondo o Ollier: ha molti osteoblasti.

L’endostio delimita il canale midollare all’interno. Riveste la superficie interna delle cavità presenti nell’osso compreso Walkmann e Havers. È simile al periostio ma di minor spessore. Il periostio è un tessuto connettivale ma non un tessuto osseo a tutti gli effetti. Periostio avvolge ossa e quindi tessuto osseo compatto all’esterno, ha il collagene, e non ci sono gli osteociti, ma gli osteoblasti che si originano dalla cellula osteoprogenitrice.

Gli osteociti e gli osteoblasti sintetizzano la matrice invece gli osteoclasti no, degradano sempre mantenendo l’equilibrio. Il tessuto osseo lo consideriamo “mobile” nel senso che non è statico.

Femore

Ossa lunghe hanno una porzione epifisi, diafisi, e l’epifisi distale. Le epifisi sono quelle dove c’è l’articolazione, mentre al centro la diafisi, o corpo. L’osso si può formare sia per un processo di ossificazione che parte dal mesenchima: si forma a partire dal mesenchima, cioè un tessuto embrionale e si differenzia il tessuto osseo (detta ossificazione intramembranosa) o dalla ossificazione endocondrale: a partire da cartilagine ialina si forma il tessuto osseo.

Cartilagine

Permette di creare mobilità e impedisce l’attrito tra le due ossa, certe volte ci sono patologie quando c’è una degenerazione della cartilagine. È un tessuto connettivo ed è presente la matrice e ci sono delle cellule della cartilagine, con il nome condrociti. Essi sono presenti sia singole che in gruppi più grandi. Perché si dividono per mitosi.

Tipi di cartilagine

1. Ialina: nelle articolazioni come la spalla
2. Elastica: come il padiglione auricolare
3. Fibrosa: si trova nella colonna vertebrale, disco intervertebrale attutisce tutte le normali sollecitazioni alla colonna vertebrale (sport, camminata ecc.)

Differenze tra queste cartilagini

Le cellule sono sempre condrociti, ma cambia la presenza di fibre. Nella ialina c’è collagene, nell’elastica le fibre elastiche e nella fibrosa quelle collagene più della ialina. Condrociti si dividono nella matrice e secernono gli elementi della matrice stessa.

Formazione cartilagine: condrociti si dividono nella matrice e secernono gli elementi della matrice stessa.

Apparato urinario

È un insieme di organi che filtra il sangue e i prodotti di rifiuto è urina.

1. Reni: hanno la funzione di filtrare il sangue ed eliminare le sostanze di rifiuto