BIOLOGIA Il Corpo Umano LEZIONE N.7 Slide N.38 Introduzione allo studio del CORPO UMANO classe II ITI Prof. Fabrizio Carmignani IISS “Mattei” – Rosignano S. (LI) [email protected] http//fabriziocarmignani.jimdo.com Organizzazione strutturale gerarchia del corpo degli ANIMALI Le strutture del corpo degli ANIMALI sono perfettamente correlate con la loro funzione L’ANATOMIA è lo studio della struttura di un organismo La FISIOLOGIA è lo studio delle funzioni delle varie parti di un organismo Le funzioni di specifiche parti di un organismo (es. le ALI di un uccello) dipendono dalla loro particolare struttura Arto anteriore Polso Primo dito Palmo Rachide Secondo dito Struttura ossea OSSA PNEUMATICHE Terzo dito Rachide Barba Barbula Struttura della PENNA Uncino STRUTTURA di un’ALA Gli ANIMALI sono dotati di un’organizzazione strutturale di tipo gerarchico L’organizzazione strutturale del mondo vivente è impostata secondo diversi livelli gerarchici Ciascuno studiato da un settore specifico della Biologia LIVELLI di ORGANIZZAZIONE (Pellicano) A) Livello di cellula Cellula muscolare B) Livello di tessuto Tessuto muscolare C) Livello di organo D) Livello di sistema Sistema cardiovascolare E) Livello di organismo Il risultato dell’interazione di molti sistemi Cuore TESSUTI ANIMALI Sono gruppi di cellule con struttura (morfologia) e funzioni (fisiologia) comuni, studiati da quella branca della Biologia che si chiama ISTOLOGIA In quasi tutti gli organismi pluricellulari, la maggioranza delle cellule del corpo è organizzata in TESSUTI I TESSUTI , quindi,sono composti da gruppi di cellule simili, specializzate, che hanno cioè una struttura particolare che consente loro di svolgere un compito preciso Negli ANIMALI sono presenti 5 tipi di TESSUTO: 1. EPITELIALE Pelle Mucose Peli Unghie Ghiandole esocrine (a secrezione esterna) 2. CONNETTIVO Reticolare Elastico Fibroso Cartilagine Ossa 3. MUSCOLARE Liscio Striato Miocardio (Cuore) 4. NERVOSO Neuroni Cellule Gliali o Nevroglia 5. LIQUIDI (tipo di TESSUTO CONNETTIVO) Sangue Linfa 1) TESSUTO EPITELIALE (di RIVESTIMENTO) Tessuto che riveste internamente gli organi (MUCOSA) ed esternamente il corpo (PELLE), costituito da cellule in rapida e costante divisione E’ costituito da strati di cellule strettamente adiacenti (unite come le mattonelle di un pavimento) che rivestono le superfici corporee, gli organi interni e le cavità del corpo I diversi tipi di TESSUTO EPITELIALE vengono definiti in base al numero di strati cellulari da cui sono composti e dalla forma delle cellule predominanti nel tessuto PELLE o CUTE: rivestimento esterno del corpo suddiviso in uno strato interno detto DERMA ed uno superficiale chiamato EPIDERMA MUCOSA: rivestimento di cavità o organi interni Appartengono al TESSUTO EPITELIALE anche strutture derivate come le ghiandole, i peli i capelli e le unghie Le ghiandole di derivazione epiteliale sono GHIANDOLE ESOCRINE (a produzione esterna) Es. sudoripare, sebacee e salivari Mentre quelle a produzione interna sono dette ENDOCRINE e producono gli ORMONI (studiati poi nel sistema ENDOCRINO) Anatomia della PELLE o CUTE TESSUTO EPITELIALE: funzioni di protezione, secrezione e scambio TIPI di EPITELIO Superficie libera dell’epitelio Tessuto sottostante Figura 15.4 Nuclei delle cellule A) EPITELIO SQUAMOSO SEMPLICE (rivestimento interno degli alveoli polmonari) B ) EPITELIO CUBICO SEMPLICE (dotto renale) D) EPITELIO SQUAMOSO STRATIFICATO (rivestimento interno dell’esofago) Strato di cellule morte Cellule epiteliali in rapida divisione C) EPITELIO CILINDRICO SEMPLICE (rivestimento interno dell’intestino) Colonizzata SEM Membrana basale (matrice) E) EPITELIO SQUAMOSO STRATIFICATO (pelle umana) 2) TESSUTO CONNETTIVO (di RIEMPIMENTO) Il TESSUTO CONNETTIVO tiene uniti gli altri tessuti e li sostiene; per questo è detto anche di RIEMPIMENTO I vari tipi di TESSUTO CONNETTIVO sono formati da un insieme di cellule sparse e circondate da una sostanza detta MATRICE (sostanza fondamentale) (assente invece in quello epiteliale) La matrice è composta da fibre immerse (RETICOLARI, ELASTICHE, FIBROSE) in una sostanza che può essere liquida (sangue e linfa), gelatinosa (connettivo fibroso, elastico…) o solida (cartilagine e ossa) Vedi SISTEMA CIRCOLATORIO LEZ. N.8 Tessuti connettivi particolari, in quanto liquidi, sono il SANGUE e la LINFA TESSUTO CONNETTIVO: sostiene e tiene uniti gli altri tessuti TIPI di TESSUTO CONNETTIVO Gocciole di grasso Cellule cartilaginee Matrice C) TESSUTO ADIPOSO Nucleo della cellula D) TESSUTO CARTILAGINEO (parte terminale di un osso) Fibre di collagene B) TESSUTO CONNETTIVO FIBROSO Canale centrale (forma tendini e legamenti) Cellula Fibra di collagene Fibre elastiche Matrice Globuli bianchi Cellule ossee OSTEOCITI Globulo rosso E ) TESSUTO Plasma A) TESSUTO CONNETTIVO LASSO (strato sottocutaneo) OSSEO F) SANGUE Vedi APPARATO SCHELETRICO LEZ. N.4 3) TESSUTO MUSCOLARE Il TESSUTO MUSCOLARE permette il movimento Costituito da fasci di lunghe cellule chiamate FIBRE MUSCOLARI (più abbondante tessuto negli animali) 1. tessuto MUSCOLARE STRIATO o SCHELETRICO: formato da muscoli detti volontari perché, in genere, l’animale può controllarne la contrazione (forma la“carne” ed è innervato dal sistema NERVOSO CENTRALE) 2. tessuto muscolare CARDIACO o MIOCARDIO: costituisce il tessuto contrattile del cuore (Involontario) ed è innervato dal Sistema NERVOSO AUTONOMO 3. tessuto muscolare LISCIO: costituito da fibre involontarie responsabili della contrazione delle pareti degli organi interni (visceri) E’ innervato dal sistema NERVOSO PERIFERICO 3 tipi di TESSUTO MUSCOLARE: (VERTEBRATI) Vedi SISTEMA MUSCOLARE LEZ. N.5 UNITÀ di CONTRAZIONE MUSCOLARE FIBRA MUSCOLARE FIBRA MUSCOLARE GIUNZIONE TRA 2 CELLULE NUCLEO NUCLEO FIBRA MUSCOLARE 2. Muscolo cardiaco NUCLEO MIOCARDIO STRIATO 1. Muscolo scheletrico STRIATO 3. Muscolo rivestimento intestino LISCIO TESSUTO MUSCOLARE STRIATO Fisiologia Molecolare SARCOMERO MIOFIBRILLE microscopio elettronico Cellula muscolare (FIBRA) SARCOMERO al TEM SEZIONI TRASVERSALI 4) TESSUTO NERVOSO Forma una fitta rete di comunicazione mediante la connessione di miliardi di cellule nervose (NEURONI) Trasmette le informazioni da una parte all’altra del corpo sotto forma di segnali (impulsi nervosi). Percepisce gli stimoli, determina e dirige le risposte e fa sì che le varie parti del corpo agiscano come un insieme coordinato Corpo cellulare PIRENOFORO Vedi SISTEMA NERVOSO NUCLEO LEZ. N.3 DENDRITI e ASSONE NEURONI del MIDOLLO SPINALE LM 330 Prolungamenti cellulari TESSUTI VEGETALI Da sottolineare che, nelle PIANTE, esistono TESSUTI VEGETALI che presiedono allo svolgimento di tutte le importanti funzioni. Questi si possono riassumere nei seguenti gruppi: 1. TESSUTO di RIVESTIMENTO 2. TESSUTO MECCANICO o di SOSTEGNO 3. TESSUTO VASCOLARE o CONDUTTORE 4. TESSUTO PARENCHIMATICO o di RIEMPIMENTO ORGANI Gli ORGANI, studiati dall’ANATOMIA, sono formati da tessuti Un organo è costituito da diversi tessuti che, nel loro insieme, hanno il compito di svolgere una specifica funzione INTESTINO TENUE LUME INTESTINO (in sezione) LUME TENUE DUODENO CRASSO CIECO DIGIUNO COLON ILEO RETTO TESSUTO EPITELIALE (epitelio cilindrico) TESSUTO CONNETTIVO TESSUTO MUSCOLARE LISCIO (2 strati) TESSUTO CONNETTIVO TESSUTO EPITELIALE STRATI di TESSUTO dell’INTESTINO TENUE SISTEMI (APPARATI) I SISTEMI (APPARATI), studiati anche loro dall’ANATOMIA, cooperano per svolgere le funzioni vitali Per costituire un sistema (o apparato) è necessaria l’integrazione di diversi organi Ogni sistema svolge una o più funzioni Nei VERTEBRATI sono presenti 12 sistemi principali SISTEMA: Diffuso in tutto il corpo (Es. nervoso, circolatorio..) APPARATO: Localizzato in una parte del corpo (Es. respiratorio…) sistema DIGERENTE - sistema RESPIRATORIO: accumulano cibo e ossigeno BOCCA CAVITÀ NASALE LARINGE ESOFAGO FEGATO STOMACO TRACHEA BRONCO POLMONE INTESTINO TENUE INTESTINO CRASSO ANO 1) SISTEMA DIGERENTE INGERISCE IL CIBO LO SCOMPONE IN PARTI PIÙ PICCOLE UTILIZZATE COME COMBUSTIBILE DALLA RESPIRAZIONE CELLULARE ELIMINA LE SOSTANZE NON DIGERITE 2) SISTEMA RESPIRATORIO PERMETTE LO SCAMBIO DI GAS CON L’AMBIENTE CIRCOSTANTE RIFORNISCE IL SANGUE DI OSSIGENO ELIMINA LA CO2 sistema CARDIOVASCOLARE - sistema LINFATICO: riforniscono le cellule del corpo di ossigeno e sostanze nutritive sistema IMMUNITARIO – sistema LINFATICO: proteggono il corpo dall’attacco di sostanze estranee, microrganismi e cellule cancerose CUORE MIDOLLO OSSEO TIMO MILZA VASI SANGUIGNI LINFONODI VASI LINFATICI 3) SISTEMA CARDIOVASCOLARE 4) SISTEMA IMMUNITARIO 5) SISTEMA LINFATICO sistema ESCRETORE: elimina dal sangue le sostanze azotate di scarto sistema ENDOCRINO - sistema NERVOSO: controllano e coordinano le attività corporee IPOFISI TIROIDE RENE URETERE VESCICA CERVELLO ORGANO di SENSO TIMO GHIANDOLA SURRENALE MIDOLLO SPINALE NERVI PANCREAS URETRA TESTICOLO (MASCHIO) OVAIA (FEMMINA) 6) SISTEMA ESCRETORE 7) SISTEMA ENDOCRINO 8) SISTEMA NERVOSO sistema TEGUMENTARIO: riveste e protegge il corpo. sistema SCHELETRICO - sistema MUSCOLARE: sostengono l’organismo e gli permettono di muoversi e mantenere una postura MUSCOLI SCHELETRICI CAPELLI PELLE CARTILAGINE UNGHIE OSSA 11) SISTEMA MUSCOLARE 9) SISTEMA TEGUMENTARIO 10) SISTEMA SCHELETRICO sistema RIPRODUTTORE: produce i gameti e gli ormoni sessuali MASCHIO FEMMINA PROSTATA VESCICOLE SEMINALI URETRA OVIDOTTO OVAIA UTERO PENE TESTICOLI VAGINA 12) SISTEMA RIPRODUTTORE TECNICHE per IMMAGINI Nuove tecniche di visualizzazione delle immagini permettono di osservare l’interno del corpo In campo medico vi sono delle tecniche che permettono di «vedere» gli organi e i sistemi senza dover ricorre alla chirurgia raggi X (scoperti nel 1895): sono stati il primo strumento che ha consentito di produrre un’immagine fotografica (RADIOGRAFIA) degli organi interni I raggi X vengono usati di routine per evidenziare le fratture delle ossa e le carie dei denti TOMOGRAFIA ASSIALE COMPUTERIZZATA (TAC) Fornisce, grazie a un computer, immagini di una sequenza di sottili sezioni trasversali del corpo ed è un eccellente strumento diagnostico Esame TAC: immagine del CERVELLO TAC: immagine tridimensionale di tumore (rosso) intorno al RENE RISONANZA MAGNETICA (RM) Tecnica che sfrutta il comportamento degli atomi di idrogeno contenuti nelle molecole d’acqua È in grado di evidenziare chiaramente i TESSUTI MOLLI perché questi sono costituiti prevalentemente da acqua È particolarmente adatta per evidenziare problemi a livello dei tessuti nervosi circondati da osso, come le fibre nervose nel midollo spinale RISONANZA MAGNETICA MICROSCOPICA (RMM) Fornisce immagini tridimensionali di strutture molto piccole (es.organi di un embrione) RMM (EMBRIONE di 47 giorni) TOMOGRAFIA ad EMISSIONE di POSITRONI (PET) Tecnica che fornisce informazioni sui processi metabolici in punti specifici del corpo MAX ASCOLTARE PAROLE EMETTERE PAROLE VEDERE PAROLE PENSARE PAROLE PET: cervello impegnato in varie attività mentali MIN SCAMBI CON L’AMBIENTE ESTERNO: OMEOSTASI Gli adattamenti strutturali favoriscono gli scambi chimici tra gli animali e l’ambiente Gli animali non possono sopravvivere se non scambiano sostanze con l’esterno, che rappresentano sia la fonte di ENERGIA che di MATERIA Questi scambi, in ultima analisi, avvengono a livello della cellula dove le sostanze attraversano la membrana cellulare sia in entrata che in uscita (sostanze nutritive e sostanze di scarto) Nei piccoli animali con una struttura corporea semplice (es. IDRA - Celenterato) la superficie esposta di ogni cellula è abbastanza estesa da poter provvedere in modo soddisfacente (diffusione e trasporto attivo) alle esigenze dell’intero volume del citoplasma BOCCA DIFFUSIONE 2 STRATI Di CELLULE Diffusione CAVITÀ GASTROVASCOLARE SCAMBI TRA AMBIENTE E CELLULE IN ANIMALI A STRUTTURA SEMPLICE (IDRA) Gli animali con un corpo strutturalmente complesso hanno strutture specializzate che aumentano la superficie interna Lo scambio di sostanze tra il sangue ed il corpo avviene attraverso il LIQUIDO INTERSTIZIALE (presente negli spazi tra le cellule SPAZIO INTERCELLULARE) Le sostanze nutritive passano dal sangue al liquido interstiziale e da questo alle cellule. Le sostanze di scarto seguono il cammino opposto AMBIENTE ESTERNO BOCCA CIBO CO2 O2 SISTEMA RESPIRATORIO SISTEMA DIGERENTE Cuore Sostanze nutritive LIQUIDO INTERSTIZIALE Sistema circolatorio Cellule INTESTINO SISTEMA ESCRETORE ANO Sostanze non assorbite (FECI) Prodotti di rifiuto metabolico (URINA) Scambi tra ambiente e cellule in un animale a struttura complessa Tra le strutture che aumentano considerevolmente la superficie interna del nostro corpo abbiamo l’APPARATO RESPIRATORIO, in quanto possiede un’ampia rete di capillari sanguigni Superficie interna, finemente ramificata, dei POLMONI UMANI Gli ANIMALI regolano il proprio ambiente interno OMEOSTASI: In risposta ai cambiamenti delle condizioni dell’ambiente esterno, molti animali possono mantenere relativamente costanti le condizioni del proprio ambiente interno AMBIENTE ESTERNO AMBIENTE INTERNO MECCANISMI OMEOSTATICI PICCOLE FLUTTUAZIONI AMPIE FLUTTUAZIONI PERNICE BIANCA Un MODELLO di OMEOSTASI OMEOSTASI : regolata da meccanismi a RETROREGOLAZIONE o FEEDBACK NEGATIVO Il termostato nel cervello attiva meccanismi di raffreddamento. La maggior parte dei sistemi di controllo che regolano l’OMEOSTASI si basa su un meccanismo a I vasi sanguigni della pelle si dilatano; il calore viene disperso. Temperatura al di sopra della norma Il termostato spegne i meccanismi di raffreddamento. Diminuzione della temperatura OMEOSTASI: Temperatura interna del corpo di circa 36–38C FEEDBACK NEGATIVO Il cambiamento di una variabile provoca reazioni che contrastano quel cambiamento Le ghiandole sudoripare secernono sudore che, evaporando, raffredda il corpo. Aumento della temperatura Il termostato spegne i meccanismi di riscaldamento. Temperatura al di sotto della norma I vasi sanguigni della pelle si restringono; la perdita di calore viene resa minima. Il termostato nel cervello attiva meccanismi di riscaldamento. I muscoli scheletrici si contraggono rapidamente, provocando brividi, che generano calore. Controllo della TEMPERATURA corporea FINE della lezione N. 2 Introduzione allo studio del CORPO UMANO TESSUTI ANIMALI Grazie per l’attenzione E ricordatevi…… …Considerate la vostra semenza fatti non foste a viver come bruti ma per seguir virtute e canoscenza DANTE ALIGHIERI (Divina Commedia, INFERNO, canto XXVI , 118-120) Prof. CARMIGNANI FABRIZIO
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