Fisiologia animale

Fisiologia:

L’anatomia ci permette di capire com’è fatto l’animale e la fisiologia ci permette di capire come funziona.

Negli animali troviamo diversi sistemi che sono insiemi di cellule: queste formano tessuti che collaborano

insieme per ottenere il sistema (nervoso, respiratorio, riproduttore, ecc.). L’animale può essere diviso in

diversi piani: trasverso, dorsale e mediale.

Tali terminologie possono essere usate anche nel caso dell’uomo:

L’animale è composto da diverse cavità: la prima contiene il sistema nervoso centrale, troviamo poi una

cavità toracica che contiene parte dell’apparato digerente (esofago) e l’apparato respiratore, e una cavità

addominale che contiene l’apparato digerente, il riproduttore, ecc. La cavità toracica contiene l’apparato

respiratorio con il diaframma che la divide da quella addominale. La cavità toracica è limitata dalla spina

dorsale, dalle costole, lo sterno e, per quanto riguarda la parte davanti, i muscoli del collo; la cavità

addominale è delimitata dallo scheletro, dal bacino e dalle fasce muscolari dell’addome mentre

anteriormente dal diaframma.

I tessuti:

Tessuto epiteliale, tessuto connettivo, tessuto muscolare e tessuto nervoso sono quelli di maggiore

interesse ma ce né anche altri di minore importanza. I tessuti determinano gli organi e quindi i sistemi. I

tessuti sono organizzati in modo che le cellule siano attaccate l’una all’altra attraverso una struttura detta

desmosoma, inoltre sono presenti degli insiemi di “bottoni” che permettono di avere una giunzione molto

stretta. Inoltre, ci sono delle giunzioni dette gap junction che permettono il passaggio di informazioni fra i

tessuti: caso emblematico è quello del tessuto muscolare e cardiaco che permette che la contrazione

cardiale avvenga in modo sincrono. Questo sistema permette anche il passaggio di passaggio di

“messaggeri”.

Omeostasi:

La salute dell’animale è legata all’equilibrio con l’ambiente e la salute di cellule, organi e sistemi. Questo

equilibrio è detto omeostasi. L’organismo è sempre alla ricerca di questo equilibrio e per fare questo ha

bisogno di energia e quindi di assumere nutrienti, mangiare. Se un animale riesce a mantenersi in

equilibrio con l’ambiente è detto resiliente e per fare questo deve mettere in atto una serie di meccanismi

che hanno un costo, detto carico allostatico. La “lotta” contro gli stress comporta quella che è la spesa

energetica. Ogni animale è un individuo e risponde in modo diverso all’ambiente e questa individualità

dipende da come il patrimonio genetico viene espresso. Ogni animale si comporta quindi in modo diverso

anche se facenti parte della stessa razza e/o ambiente.

Gli epiteli:

Il tessuto epiteliale è fondamentale in quanto permette la prima linea di difesa da corpi estranei ed è

importantissimo in quanto sta alla base del sistema endocrino (in quanto quest’ultimo è il primo

modificato).

Gli epiteli sono dei fogli che mettiamo a difesa di alcuni organi. Ce ne sono di diversi tipi ma sono tutti

abbastanza simili. Sono formati da tre diversi tipi possibili di cellule: sottili, cuboidi e colonnari. Si

formano più strati per formare delle strutture stratificate oppure possono esse pseudo-stratificati nel

senso che sono messi in modo disorganizzato e sembrano a strati, senza esserlo. Gli strati esterni sono

morti e sono cheratinizzati mentre quelli interni aumentano in modo da poter, piano piano, sostituire

quelli esterni. Il tessuto epiteliale non ha vasi e per questo il tessuto connettivo sottostante ha vasi che lo

irrorano.

Tessuto connettivo:

Il tessuto connettivo viene definito come vari tipi di tessuto che hanno in comune la funzione di

provvedere al collegamento, al sostegno e nutrimento di altri tessuti dei vari organi e che deriva dal

tessuto connettivo embrionale, il mesenchima (che origina principalmente dal mesoderma).

Istologicamente, quindi il tessuto connettivo può essere suddiviso in diversi sottotipi, a seconda delle loro

prerogative morfologiche e funzionali, tutti caratterizzati dal fatto di essere costituiti da cellule non

addossate le une alle altre, ma disperse in una più o meno abbondante sostanza intercellulare o matrice

extracellulare costituita da una componente amorfa e da una componente fibrosa. Il tessuto connettivo è

fatto da fibre inglobate all’interno di un gel, una sostanza amorfa.

Si ha una diversa vascolarizzazione del tessuto connettivo che è distinto in lasso e denso. I tessuti densi

servono per dove serve fare degli sforzi o dove serve contenere degli organi. Si distingue per

l'abbondanza della componente fibrosa raccolta in fasci, rispetto alla sostanza amorfa e alla componente

cellulare. Per il tipo di fibre che lo compongono può essere ulteriormente suddiviso in fibroso (fibre

collagene tipo I) o elastico (fibre elastiche), e per la disposizione delle fibre può essere distinto in reticolare,

se esse assumono andamento ordinato, o irregolare se non assumono una disposizione ordinata. Il tessuto

connettivo lasso è il tessuto connettivo propriamente detto più diffuso. Si distingue per l'abbondanza

della sostanza amorfa rispetto alla componente fibrosa e su quella cellulare e per il maggior numero di

nuclei cellulari rispetto al connettivo denso. Per il tipo di fibre che lo compongono può essere

ulteriormente classificato come:

- fibroso (fibre collagene tipo I),

- reticolare (fibre collagene di tipo III),

- elastico (fibre elastiche).

Il tessuto connettivo lasso reticolare è particolarmente diffuso negli organi emopoietici e linfoidi, nella

muscolatura liscia e in alcune ghiandole; tra le sue fibre sono presenti numerosi macrofagi e fibroblasti.

Il tessuto connettivo è derivato dal mesoderma e, a differenza del tessuto epiteliale, è composto

principalmente da matrice extracellulare non vivente. Tutto il tessuto connettivo è composto da tre

componenti distinti: fibre extracellulari, sostanza amorfa e cellule. La miscela di fibre e sostanza amorfa è

chiamata matrice extracellulare. Il tessuto si caratterizza per avere fibre, cellule e una sostanza amorfa e a

seconda della loro percentuale abbiamo tessuti differenti. Le cellule che si possono muovere sono cellule

che non rimangono bloccate e sono dette wandering cells che si possono spostare.

Anche l’osseo è un tessuto connettivo come lo è quello adiposo, il cartilagineo e persino il sangue. Questo è

quindi un tipo di tessuto estremamente presente. Il tessuto connettivo ed epiteliale sono talmente sottili

che permettono all’aria di passare all’interno dei polmoni. Il tessuto connettivo permette di tenere sollevati

i legamenti delle mammelle che possono essere anche molto pesanti.

Le ghiandole:

Le ghiandole si dividono in esocrine ed endocrine. Esempi per il primo gruppo sono il pancreas e le

ghiandole sudoripare. Il pancreas produce liquidi importanti per la digestione e l’insulina per tenere bassa

la glicemia, è l’ormone della conservazione dell’energia, che trascina il glucosio all’interno dei tessuti. Le

ghiandole esocrine producono verso l’esterno mentre le endocrine producono ormoni e messaggeri che

finiscono nel sangue, e in piccola parte nel liquido interstiziale, per controllare le cellule nelle immediate

vicinanze. Ci sono diversi tipi di ghiandole e diverse modalità di secrezione con ghiandole merocrine,

apocrine e olocrine con un progressivo danneggiamento delle cellule seguendo questa progressione. Le

olocrine si danneggiano quindi molto velocemente e per questo motivo necessitano di un veloce turn-over

delle cellule.

Le cellule delle ghiandole merocrine immagazzinano sostanze destinate all'escrezione attraverso

vescicole nel loro citoplasma. Le vescicole vengono trasportate sulla superficie della cellula, dove rilasciano

il loro contenuto. Una cellula può continuare a produrre ed espellere sostanze per tutta la sua vita e non è

in alcun modo danneggiata dal processo di secrezione. Le cellule delle ghiandole apocrine immagazzinano

anche sostanze secretorie all'interno delle vescicole. Tuttavia, la secrezione si verifica quando l'estremità

luminale della cellula viene staccata dalla porzione basale. Il citosol, le inclusioni e altri componenti

citoplasmatici vengono scaricati insieme alle vescicole secretorie. La cellula deve impiegare del tempo per

ricrescere porzioni perdute di sé stessa prima di poter secernere nuovamente. La secrezione delle cellule

olocrine comporta il rilascio dell'intero contenuto della cellula. In questo processo, la cellula viene uccisa e

sostituita da nuove cellule che si sono spostate da strati più profondi.

Lo scheletro:

La struttura scheletrica serve innanzitutto per il sostegno, anche se, ovviamente, è necessaria l’azione

della muscolatura e delle giunture per garantire il movimento negli animali vertebrati. È una

importantissima struttura che serve anche per immagazzinare il Calcio, ottenuto con l’alimentazione. La

produzione di latte può essere una importante fonte di perdita del Calcio per la madre ma è una fonte

importantissima dell’elemento per il figlio. Le ossa non sono quindi solo sostegno ma sono anche sedi di

magazzini di Calcio, regolati da due ormoni: la Calcitonina e l’ormone della paratiroide, il Paratormone.

Questi ormoni permettono di tenere i livelli di Calcio adeguati. La Calcitonina favorisce

l’immagazzinamento mentre il Paratormone fa l’opposto.

Osservando le ossa si possono notare due diversi tipi di strutture: una spongiforme e una compatta. La

parte spongiforme è all’interno dell’osso stesso e dà una certa resistenza alla struttura terminale

dell’osso. La zona centrale dell’osso è composta da quella che è definita come struttura compatta ed è

caratterizzata da una serie di strutture cilindriche concentriche al cui interno passano vasi sia verticali che

orizzontali guidati dai canali di Volkmann. Ci sono poi delle cellule dette osteociti che sono inglobate

all’interno dell’osso e sono lì, rimangono ferme, e nel momento in cui c’è una rottura dell’osso si possono

trasformare in osteoblasti e rigenerare la struttura ossea. L’osteoblasto è la cellula progenitrice degli

osteociti mentre l’osteoclasto viene attivato quando c’è un bisogno di Calcio nell’organismo: staccano il

Calcio dall’osso. L’osso si forma secondo due sistemi:

- Formazione Endocondrale

- Formazione intra-membranosa

Sono sistemi di formazione dell’osso che sono caratterizzati a seconda del tipo di osso: quello intra-

membranoso serve soprattutto per le ossa del cranio mentre quella endocondrale serve per le ossa

lunghe.

Nella parte alta dell’osso troviamo l’epifisi, il centro è la diafisi e di nuovo alla parte terminale un’altra

epifisi. All’interno dell’osso si trova il midollo osseo collegato alla produzione degli eritrociti per alcune

ossa. Ci sono due tipi di ossa nello scheletro: ossa lunghe (femore, tibia, radio, ulna, ecc.) e ossa piatte

(scapola, ecc.). Diverse sono le strutture delle articolazioni (come carpo e tarso) o delle vertebre che sono

distinte in: cervicali, toraciche, lombari, sacrali e le coccigee. Ci sono quasi sempre sette vertebre cervicali

(bradipi e lamantini sono tra le poche eccezioni), seguita da circa una ventina di altre vertebre, divise tra le

forme toraciche e lombari, a seconda del numero di costole. Ci sono generalmente 3-5 vertebre con il

sacro, e fino a cinquanta vertebre caudali. Nell’uomo La colonna vertebrale umana è costituita da

33/34 vertebre (7 cervicali, 12 toraciche, 5 lombari, 5 sacrali e 4-5 coccigee). Nel suino la variabilità dipende

dalla selezione fatta per aumentare la massa muscolare. C’è una differenza fra le viarie vertebre a seconda

di quelle interessate. Quelle toraciche hanno delle apofisi spinose che sono molto più sviluppate rispetto

a quelle che possiamo trovare a livello delle cervicali. Queste

apofisi si riducono progressivamente per poi ritornare a livello

sacrale e lombare perché servono strutture capaci di fare leva ai

tendini. In questo modo i muscoli, agendo sui tendini, possono

fare inarcare la spina dorsale. Sono comunque tutte abbasta simili

ma si modifica lo sviluppo del corpo spinoso e del body a seconda

dell’effetto meccanico derivante dalla posizione.

Per ogni vertebra si può riconoscere l’apofisi spinosa, le trasverse,

il corpo (che serve per articolare una vertebra con l’altra) e l’arco

(che delimita il forame dove passa il midollo spinale). Le vertebre

cervicali sono diverse da quelle toraciche nel senso che le prime

grazie all’apofisi riescono ad articolare il collo.

La scapola è adesa/appoggiata al resto del corpo, senza una connessione diretta, tramite tendini e muscoli.

È presente un legamento nucale che serve per i sostegno del collo e della testa, facendo sì che il

movimento di questa struttura sia permesso, dato che si tratta di tessuto connettivo ed elastico

permettendo all’animale di muoversi ed articolare la testa. Per quanto riguarda i limiti della cassa toracica

si ha:

- Sopra: le vertebre toraciche;

- Lateralmente: le costole che si articolano con lo sterno

tramite collegamenti cartilaginei. Questo permette che le

costole si possano “aprire” rimanendo sempre connesse

allo sterno (terminante nell’apofisi xifoidea), durante la

respirazione.

- Ventralmente: dallo sterno e dall’apofisi xifoidea.

- Posteriormente: dal diaframma, un muscolo che al centro

presenta la zona dove entra l’esofago e sulla parte

superiore passano le grosse arterie e le grosse vene.

- Anteriormente: i muscoli del collo.

All’interno della cassa toracica troviamo il cuore, i polmoni,

l’esofago e la trachea. La cavità addominale è delimitata dal diaframma, le vertebre lombari in alto, il

bacino con l’ileo legato al sacro e all’ischio. Lateralmente in parte è coperto da vertebre ma soprattutto

da una serie di muscoli e fasce tendinee che si articolano fino alla parte inferiore con i muscoli

addominali. Sui bovini la cavità addominale è sempre, in gran parte, delimitata da masse muscolari

lateralmente e ventralmente e superiormente dalle fasce lombari, poi superiormente dal bacino. All’interno

troviamo l’intestino tenue e crasso ma soprattutto l’apparato uro-genitale con utero, ovaie, reni, ecc.

L’ossificazione avviene in due modi:

- Quella endocondrale: avviene per le ossa lunghe. Dopo la

nascita non è presente tessuto osseo ma solo tessuto

cartilagineo con due dischi di cartilagine che formano l’osso.

Questi crescono, progressivamente i vasi invadono il tessuto

cartilagineo e man mano che il sangue raggiunge queste zone,

deposita Calcio, aumentando l’accrescimento dei dischi. Quindi

mentre si ha una continua crescita del tessuto cartilagineo si ha

anche una crescita del tessuto osseo e quindi della calcificazione.

Progressivamente la velocità di crescita del disco cartilagineo si esaurisce e si ha l’ossificazione.

Questo accrescimento deve avvenire in modo armonico ed è strettamente legato al benessere

dell’animale: se un animale è sottoalimentato in giovane età allora l’animale adulto sarà più

piccolo.

- Quella intra-membranosa: avviene soprattutto dal tessuto fibroso e avviene per le ossa piatte del

cranio. L’osso si forma nelle membrane del tessuto fibroso che coprono il cervello nel feto in via di

sviluppo. Questo processo crea le ossa piatte del cranio, che circondano il cervello. Gli osteoblasti

sono molto presenti durante la crescita corporea e quando questo processo finisce rimangono

intrappolati come osteociti.

Quando si rompe l’osso, il processo di formazione riparte sia per uno sviluppo di osteoblasti che si

sviluppano a livello di periostio, sia perché la sutura verrà rimarginata per gli osteociti che si trasformano

in osteoblasti. Per accelerare la guarigione vengono usati degli inserti d’acciaio o in titanio che vengono

messi per aumentare la compressione dei due monconi e in modo che stiano in asse. Aumentando la

compressione la velocità di ricrescita viene accelerata. Questa tecnica viene usate negli stalloni, nei cani e

nell’uomo. Questi inserti vengono rimossi una volta che la ferita si è rimarginata mentre vengono lasciati se

sono fatti in titanio. Dopo la frattura attorno all’osso si forma una emorragia dove i vasi invadono il

coagulo. Dopo diverso tempo l’osso non è tornato alla normalità ma ci sono delle esostosi: dopo 1 anno e

mezzo l’osso torna alla normalità. Si ha quindi la frattura, l’emorragia, l’invasione dei vasi sanguigni, la

produzione di tessuto cartilagineo e poi la produzione di tessuto osseo.

Se lo sviluppo scheletrico dell’animale non è adeguato si ha che per esempio, con una cassa toracica meno

sviluppata, la capacità respiratoria è inferiore e non sarà quindi capace di alte produzioni. Una

disomogeneità in un box è sintomo di un problema dal punto di vista manageriale. Se si ha uno sviluppo

eccessivo si può avere una minore fertilità dell’animale.

Per i prelievi di sangue si fanno soprattutto sulla coda o sulla giugulare. Ci sono dei vantaggi a farli sulla

coda in quanto si ha una minore irrorazione da parte del sangue. È però più difficile capire se si ha preso

una vena o un’arteria perché viaggiano molto vicine. Bisogna fare attenzione a non impiantare l’ago fra

una vertebra e l’altra. Per facilitare l’operazione è meglio posizionarsi vicino al bacino in quanto i vasi

sono più grossi. L’ago va piantato sotto la coda nel centro di una vertebra vicino al bacino. Di solito per

la giugulare si fa una compressione con la mano in modo da poter inserire l’ago sul collo sulla parte

laterale. Per le anestesie si infigge l&rsq