Biologia - Appunti

Embriologia

Embriologia: studia i processi che portano dalla cellula uovo al nuovo individuo.

Embriogenesi

Embriogenesi: formazione embrione (organismo prima della nascita).

Stadi embrionali

• Zigote (uovo + spermatozoo)
• Segmentazione (rapide divisioni mitotiche – aumento cellule – no aumento dimensioni => blastomeri: cellule sempre più piccole)
• Morula (struttura sferica piena)
• Blastula (struttura sferica cava – cavità = blastocele)

Gastrulazione (introflessione che si espande nella blastula => Gastrula – foglietti embrionali).

Organogenesi (Neurulazione: rudimentale sistema nervoso – tubo neurale: cervello midollo spinale, somiti: cellule attorno al tubo da cui si originano le vertebre).

Foglietti embrionali

• Ectoderma (nervoso, epiteliale)
• Mesoderma (scheletro, muscoli, circolatorio, riproduttore, escretore)
• Endoderma (fegato, pancreas, digerente, respiratorio)

Tessuti

Cellule staminali

Cellule staminali: cellule indifferenziate.

Tessuto epiteliale

Tessuto epiteliale: cellule contigue unite da giunzioni desmosomiche e occludenti. Lamina basale (proteine + polisaccaridi) sottostante che le collega con un tessuto connettivo.

Tipologie di epitelio

In base al numero di strati e alla forma delle cellule:

• Semplice (un solo strato di cellule)
• Pluristratificato (più strati di cellule)
• Pseudostratificato (un solo strato di cellule di altezza diversa)

In base a cosa riveste:

• Cute (superficie esterna del corpo)
• Mucose (superficie interna degli organi che sono a contatto con l'esterno)
• Sierose (cavità non comunicanti con l'esterno)

In base alla funzione:

• Rivestimento (protegge l'organismo dai danni provenienti dall'esterno)
• Ghiandolare (produzione di sostanze, può essere esocrina: riversa il secreto all'esterno attraverso un dotto escretore; endocrina: lo riversa direttamente nel sangue e il secreto è detto ormone)
• Sensoriale (ricezione stimoli esterni, es. gusto, olfatto…)

Tessuto connettivo

Tessuto connettivo: formato da cellule (macrofagi, fibroblasti, plasmacellule) che sono disperse in una sostanza fondamentale (matrice extracellulare) ricca di proteine (collagene, elastina) che fornisce alimento alle cellule. Avvolge gli organi molli e collega scheletro e muscoli (Si origina dal mesoderma).

• Connettivo propriamente detto: formato da fibroblasti, protegge gli organi.
• Lasso: sostanza fondamentale poco compatta e fibre intrecciate (spazi liberi tra gli organi) EDEMA.
• Denso: sostanza fondamentale densa con tanto collagene (tendini, derma).
• Adiposo (formato da adipociti che contengono una grossa goccia di trigliceridi = scissi dalla LIPASI).
• Bianco: funzione protettiva, riserva energetica e isolamento termico (sotto la cute = pannicolo adiposo).
• Bruno: produzione di calore, cellule che contengono mitocondri in cui la respirazione cellulare non è accoppiata alla produzione di ATP e l'energia viene dispersa sotto forma di calore.
• Cartilagineo: formato da matrice elastica secreta da condrociti che ricevono il nutrimento per diffusione => privo di vasi sanguigni => rigenerazione lenta e incompleta. Forma lo scheletro nel periodo fetale.
• Osseo: matrice organica densa impregnata di depositi inorganici (carbonato di calcio, fosfato di calcio). È prodotto dagli osteoblasti che, dopo che si forma la matrice, maturano in osteociti. È resistente e leggero. Viene rimodellato/distrutto dagli osteoclasti = polinucleati).
• Compatto: osteoni = lamelle concentriche disposte intorno a un canale in cui passano vasi e fibre.
• Spugnoso: trabecole = lamelle disposte in modo disordinato a creare una fitta rete.
• Fluido (sangue e linfa)

Tessuto muscolare

Tessuto muscolare: formato da cellule di forma allungata con due proprietà (eccitabilità, contrattilità). Citoplasma ricco di filamenti proteici, miofilamenti, formati da due proteine (actina, miosina). Ricche di mitocondri per sostenere l'alta attività metabolica.

• Striato (formato da cellule cilindriche allungate, polinucleate, con filamenti di actina e miosina disposti in modo ordinato (bande chiare e scure). Consente il mantenimento della postura, contrazione volontaria. Sposta i muscoli attraverso i tendini).
• Liscio (cellule allungate, con un solo nucleo, contrazione involontaria che risponde a stimoli nervosi o ormonali. Riveste grossi vasi sanguigni e gli organi cavi come stomaco, utero e si trova anche nell'occhio dove permette la dilatazione della pupilla).
• Miocardico (aspetto a bande striate, ma contrazione involontaria => proprietà intermedie. Cellule mononucleate, costituisce solo la muscolatura cardiaca).

Tessuto nervoso

Tessuto nervoso: formato da neuroni che hanno due proprietà (eccitabilità, conducibilità). Il neurone è formato da un corpo cellulare, pirenoforo, da cui partono dei filamenti: un assone (trasmette l'impulso in direzione centrifuga) e uno o più dendriti (trasmette gli stimoli alla periferia). Gli assoni sono rivestiti da una guaina mielinica (SNP cellule di Schwann, SNC oligodentrociti) interrotta dai nodi di Ranvier, l'impulso si propaga da un nodo all'altro => più veloce. Nervi = fasci di assoni + vasi sanguigni + tessuto connettivo. I neuroni non si riproducono.

Capacità proliferativa dei tessuti

• Labili (continuo rinnovamento e sostituzione)
• Stabili (non si moltiplicano, ma ne hanno la capacità se necessario)
• Perenni (non si moltiplicano)

Apparato tegumentario

Funzione: protegge il corpo dagli agenti esterni, contiene recettori sensoriali, è coinvolto nell'escrezione e nella termoregolazione. È l'organo più esteso del corpo umano.

Pelle o cute

Formata da tre strati:

• Epidermide (formata da tessuto epiteliale pluristratificato. Ha uno strato basale sottostante in cui si trovano i cheratinociti (cellule vive) e i melanociti che proliferano e spingono le cellule superiori verso l'esterno e uno strato corneo esterno costituito da cellule morte (scaglie di cheratina).
• Derma (formato da tessuto connettivo che contiene i follicoli piliferi, le ghiandole sebacee e quelle sudoripare).
• Ipoderma o Sottocute (tessuto connettivo in cui sono disperse cellule adipose che servono per la termoregolazione e come riserva energetica).

Annessi cutanei: peli, capelli, unghie, ghiandole sudoripare, ghiandole sebacee, ghiandole mammarie.

Sistema scheletrico

Funzione: sostenere, permettere il movimento e proteggere gli organi importanti. È costituito da:

Cartilagine e ossa

Cartilagine: principale componente dello scheletro embrionale, ma durante lo sviluppo si indurisce e calcifica.

Ossa: il corpo umano ne possiede circa 206 divise in: lunghe, corte e piatte. Un osso lungo ha una diafisi (t. osseo compatto) e due epifisi (t. osseo spugnoso). La diafisi contiene midollo giallo (grasso), mentre le epifisi, le ossa corte e piatte contengono midollo rosso (cellule del sangue).

Periostio: membrana che riveste le ossa.

Frattura

Coagulo – cartilagine (callo temporaneo) – osteoblasti (callo transitorio) – osteoclasti (callo definitivo).

Articolazioni

Collegano le ossa. Divise in:

• Mobili (movimenti ampi, braccia – rivestite da cartilagine e immerse nel liquido sinoviale contenuto nella capsula articolare)
• Semimobili (movimenti limitati, vertebre)
• Fisse (nessun movimento, cranio)

Struttura scheletrica

Scheletro assile: asse del corpo (cranio, colonna vertebrale, cassa toracica, sterno).

Scheletro appendicolare: ossa degli arti (cinto scapolare, cinto pelvico).

Cranio

Insieme di ossa piatte unite da articolazioni fisse tranne la mandibola che è mobile. Formato da: frontale, occipitale, temporali, parietali, nasali, vomere, cornetti nasali, sfenoide, etmoide, lacrimali, zigomatiche, mascellari, palatine, mandibola, osso ioide (semicerchio aperto tenuto in posizione da muscoli per tenere aperta la faringe). In alcune di queste ossa sono presenti delle cavità, seni paranasali, che comunicano con le vie respiratorie.

Colonna vertebrale

Protegge il midollo spinale e sostiene il corpo. Formata da 24 vertebre libere, 5 fuse (osso sacro), 3-6 fuse (coccige). Divisa in 5 regioni: cervicale (7), dorsale (12), lombare (5), sacrale (5 unite), coccigea (3-6 unite).

Vertebra: formata da corpo vertebrale e arco vertebrale che delimitano il canale vertebrale (con dentro midollo spinale), dietro sporgono processo spinoso e due processi trasversi. Sono separate dai dischi intervertebrali (cartilagine).

Gabbia toracica

= 12 paia di coste: 7 paia (coste vere) unite allo sterno, 3 paia (coste spurie) con cartilagine, 2 paia (coste fluttuanti).

Cinto scapolare e pelvico

Cinto scapolare: arti superiori. Formato da 2 clavicole + 2 scapole.

Cinto pelvico: arti inferiori. Formato dalle anche (ileo + ischio + pube).

Mano e piede

Mano: 27 ossa divise in tre gruppi: Carpo (scafoide, semilunare, piramidale, pisiforme, trapezio, trapezoide, capitato, uncinato), Metacarpo e Falangi.

Piede: 26 ossa divise in tre gruppi: Tarso (calcagno, astragalo, scafoide, cuboide, cuneiformi), Metatarso e Falangi.

Sistema muscolare

Funzione: permettere lo spostamento delle ossa => movimento. Abbiamo circa 620 muscoli, collegati ai tendini.

Tipi di movimento

• Abduzione (allontanamento)
• Adduzione (avvicinamento)
• Flessione (riduce l'angolo)
• Estensione (aumenta l'angolo)
• Rotazione (movimento attorno un asse)

Terminologia dei muscoli

Origine: estremità attaccata all'osso stazionario; Inserzione: estremità attaccata all'osso che si muove.

Lavoro muscolare

I muscoli lavorano in gruppi (agonista, sinergisti, antagonista).

Struttura delle fibre muscolari

Nel citoplasma (sarcoplasma) delle fibre muscolari ci sono 100-1000 miofibrille suddivise in unità dette sarcomeri e circondate dal reticolo sarcoplasmatico (Ca²⁺). La membrana della cellula (sarcolemma) è collegata ai tubuli trasversi (tubuli T= canali per gli ioni) perpendicolari alle miofibrille => propaga l'impulso.

Miofibrille

• Miosina (filamenti spessi = 200 molecole di miosina messe parallelamente, banda A = spessi avvolti da sottili)
• Actina (filamenti sottili = due molecole di actina avvolte a elica con troponina e tropomiosina, banda I = solo sottili)

Struttura dei sarcomeri

Striature date da alternanza banda A e banda I. Zona H = regione centrale del sarcomero. Linea M = linea che corre lungo il centro del sarcomero. Linea Z = sito di ancoraggio dei filamenti sottili (separazione di due sarcomeri).

Contrazione muscolare

Data dallo slittamento dei filamenti sottili sopra quelli spessi. La testa della miosina si aggancia sull'actina e poi ruota su se stessa e si fa avvolgere dalla actina. Questa contrazione provoca l'accorciamento e l'avvicinamento tra i sarcomeri.

In condizioni di riposo, la concentrazione degli ioni Ca²⁺ è bassa e l'actina interagisce con troponina e tropomiosina e non si può legare alla miosina; quando arriva un impulso, il reticolo sarcoplasmatico rilascia ioni Ca²⁺ che si legano alle due proteine e lasciano l'actina libera di agganciarsi alla miosina. Finito lo stimolo, la pompa richiama il calcio e il muscolo torna normale.

Energia muscolare

L'energia necessaria è ricavata dall'idrolisi dell'ATP che permette il distacco tra miosina e actina (rigidezza => rigor mortis). L'ATP viene prodotto direttamente nelle cellule muscolari, ma quando lo sforzo è lungo e intenso il muscolo si trova in anaerobiosi e ricava energia tramite la glicolisi => acido lattico (verrà poi mandato al fegato dove si produrrà glucosio).

L'ossigeno viene trasportato nei muscoli grazie alla mioglobina una proteina formata da una catena polipeptidica e da un gruppo eme. Ha un'affinità con l'ossigeno maggiore dell'emoglobina.

Tipi di fibre muscolari

• Rosse o a contrazione lenta (contrazioni prolungate, tanta vascolarizzazione)
• Bianche o a contrazione veloce (contrazioni rapide e intense, meno vascolarizzate)

Controllo nervoso

Il rilascio di calcio avviene grazie a uno stimolo che parte dalla sinapsi giunzione neuromuscolare o placca motrice. L'arrivo dell'impulso provoca la liberazione dell'acetilcolina che si lega ai recettori sul sarcolemma che, se viene stimolato sufficientemente, modifica il suo potenziale d'azione che determina il rilascio di calcio. Ogni neurone motore si lega a più fibre muscolari = unità motoria. Nei muscoli poco precisi ogni neurone motore innerva molte fibre, al contrario viceversa.

Stimolo e risposta del muscolo

Le fibre muscolari rispondono allo stimolo (tutto o niente) solo se questo è superiore ad un valore soglia. Il movimento si compone di tre fasi:

• Periodo latente (lo stimolo si propaga e gli ioni calcio vengono rilasciati)
• Periodo di contrazione
• Periodo di rilassamento (il muscolo torna a riposo)

Appena terminato il movimento, si ha un periodo refrattario assoluto (la fibra non può rispondere a nessuno stimolo) e poi un periodo refrattario relativo (serve uno stimolo superiore al normale per avviare la contrazione). Il muscolo intero, invece, non ha una risposta del tipo tutto o nulla perché ogni fibra che lo compone risponde indipendentemente allo stimolo.

Enartrosi

Articolazione che permette la rotazione completa del braccio e della gamba.

Disturbi dell'apparato locomotore

• Artrite: infiammazione di un'articolazione.
• Artrosi: riduzione delle cartilagini articolari.
• Cifosi: convessità posteriore della colonna vertebrale.
• Scoliosi: curvatura laterale della colonna vertebrale.
• Distorsione: allu...