BIO-EMBRIOGENESI, ISTOLOGIA, APPARATI TEGUMENTARIO E LOCOMOTORE CAP. 6

EMBRIOGENESI

  • embriologia --> disciplina che studia i processi attraverso i quali dalla cellula uovo fecondata (zigote), dopo una serie di divisione cellulari, ha origine un nuovo individuo formato da tessuti e organi.
  • embriogenesi --> la formazione dell'embrione

FASI DELLO SVILUPPO EMBRIONALE

1. SEGMENTAZIONE

  • si inizia con una serie di rapide divisioni mitotiche che, a partire dallo zigote, determinano un aumento delle cellule.
  • fino ad arrivare a una struttura sferica piena detta morula (a 3 giorni dalla fecondazione l'embrione si trova nello stadio di morula)
  • successivamente le cellule si dispongono in modo da formare una sfera cava, la blastula (a 6 giorni dalla fecondazione), con una cavità centrale detta blastocele.
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2. GASTRULAZIONE

  • processo che permette il differenziamento dei foglietti embrionali (ectoderma, endoderma e mesoderma) che sono responsabili dello sviluppo dei diversi tessuti, organi e sistemi dell'organismo adulto.
  • inizia con la formazione di una piccola introflessione sulla superficie della blastula
  • si formano così due strati cellulari --> uno esterno detto ectoderma e uno interno detto endoderma.
  • l'introflessione diventa sempre più definita fino a formare un terzo foglietto embrionale tra gli altri due, il mesoderma.
  • la nuova cavità si chiama ora archenteron e la sua apertura blastoporo.
  • in alcuni animali come i protostomi (anellidi, molluschi) il blastoporo sarà la bocca, mentre in altri animali come i deuterostomi corrisponde alla regione anale.
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  • seguirà poi l'organogenesi --> serie di fenomeni che portano alla formazione degli organi.
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3. NEURULAZIONE

  • da specifiche regioni dei foglietti embrionali inizia a definirsi un rudimentale sistema nervoso.
  • sotto l'ectoderma si forma un insieme di cellule del mesoderma che prende il nome di notocorda.
  • la notocorda stimola l'ectoderma sovrastante a creare un solco lungo la superficie e rivolto verso l'esterno.
  • i bordi del solco, detti pieghe neurali, si avvicinano tra di loro fino a fondersi formando un tubo chiuso, chiamato tubo neurale (a 3,5 settimane dalla fecondazione).
  • il tubo neurale darà origine al sistema nervoso centrale, cioè al cervello e al midollo spinale.
  • le cellule che invece stanno all'apice delle pieghe neurali durante lo sviluppo migrano lateralmente dando origine a molti componenti del sistema nervoso periferico, come i gangli sensoriali.


  • contemporaneamente al tubo neurale si formano dal mesoderma i somiti --> gruppi di cellule che si dispongono ai lati del tubo neurale e da cui hanno origine via via le vertebre.
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I TESSUTI

un tessuto è un insieme di cellule strutturalmente simili con la stessa funzione
Differenziamento cellulare -->

  • tutte le cellule embrionali derivano da un singolo zigote e sono quindi caratterizzate dallo stesso DNA
  • durante lo sviluppo però le cellule e i tessuti si differenziano per svolgere funzioni uniche e specializzate
  • con il progredire dello sviluppo, le cellule di tessuti diversi esprimono geni differenti
  • le cellule staminali sono cellule indifferenziate che quindi dividendosi per mitosi possono generare diverse linee cellulari.
  • nell'adulto in quasi tutti i tessuti si trovano cellule staminali capaci di produrre solamente cellule dello stesso tipo del tessuto in cui si trovano (dette unipotenti), importanti per riparare i tessuti in caso di lesioni.
  • nel midollo osseo rosso sono invece presenti cellule staminali che danno origine a tutti gli elementi cellulari del sangue (multipotenti).
  • le staminali più versatili sono però le cellule embrionali nella prima fase dello sviluppo (totipotenti) e quelle del cordone ombelicale, in grado di dare origine a tutti i tipi cellulari presenti nell'organismo.

TESSUTO EPITELIALE

  • è costituito da cellule unite strettamente da giunzioni desmosomiche e occludenti, e da pochissima sostanza extracellulare.
  • il tessuto epiteliale forma membrane che, a seconda della struttura e della LOCALIZZAZIONE, prendono nomi diversi:
  1. cute --> riveste la superficie esterna del corpo
  2. mucose --> rivestono la superficie interna degli organi cavi che sono comunicanti con l'esterno come lo stomaco, l'intestino e l'utero.
  3. sierose --> rivestono cavità non comunicanti con l'esterno e sono per ES il pericardio che riveste il cuore, il peritoneo che riveste la cavità peritoneale e le pleure che rivestono la cavità pleurica.


  • sono classificati in base al NUMERO DI STRATI:
  1. epitelio semplice --> un solo strato di cellule
  2. epitelio pluristratificato --> più strati cellulari
  3. epitelio pseudostratificato --> un unico strato di cellule ma di altezza diversa
  • cellule che compongono gli strati possono inoltre essere cubiche, cilindriche o appiatite (pavimentose).


  • sono classificati anche in base alla FUNZIONE:
  1. epitelio di rivestimento --> protegge l'organismo dai danni provenienti dall'esterno
  2. epitelio ghiandolare --> si occupa della produzione e liberazione di sostanze, dette secreti. (se la ghiandola riversa all'esterno il proprio secreto mediante un dotto escretore è detta esocrina, se lo riversa direttamente nel sangue è detta endocrina e il secreto ormone).
  3. epitelio sensoriale --> formato da cellule specializzate per la ricezione di specifici stimoli esterni. ES: sulla lingua e nelle vie aeree nasali.
  • gli epiteli derivano da tutti e tre i foglietti embrionali

ES:

  • epitelio pseudostratificato --> nelle vie aeree
  • epitelio cilindrico semplice --> stomaco e intestino
  • epitelio cubico semplice --> nei dotti escretori delle ghiandole esocrine
  • epitelio pavimentoso pluristratificato --> mucose che rivestono bocca e faringe e la cute
  • epitelio pavimentoso semplice --> negli alveoli polmonari,...

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  • è un tessuto di riempimento e di sostegno che avvolge gli organi molli e fa da collegamento tra scheletro e masse muscolari.
  • unisce tessuti diversi
  • è costituito da cellule che non sono a stretto contatto bensì disperse in una sostanza fondamentale o matrice extracellulare che fornisce alimento alle cellule
  • le più abbondanti proteine nel tessuto connettivo sono il collagene e l'elastina.
  • collagene --> proteina strutturale fibrosa che nell'uomo rappresenta il 30% delle proteine totali. Hanno la capacità di essere stirate senza rompersi.
  • la sostanza fondamentale contiene fibrille proteiche, soprattutto i proteoglicani --> macromolecole costituite da un filamento centrale di natura proteica a cui sono attaccate molecole di glicosamminoglicani (GAG). Sono estremamente idrofilici, quindi attirano acqua in modo che i tessuti ricchi di proteoglicani risultino turgidi e resistenti. L'acido ialuronico è un GAG inserito nei proteoglicani --> da idratazione e turgidità,...


  • si distinguono 4 tipi di tessuto connettivo in base all'abbondanza e al tipo di fibrille:

TESSUTO CONNETTIVO

CONNETTIVO PROPRIAMENTE DETTO

  • tipico tessuto di riempimento e di protezione che circonda gli organi
  • le cellule di questo tessuto sono dette fibroblasti
  • suddiviso in due tipi:
  1. lasso --> caratterizzato da una sostanza fondamentale non molto compatta e fibre poco intrecciate. Riempie gli spazi liberi tra organi e tessuti lasciandoli però liberi nei movimenti.
  2. denso --> sostanza fondamentale molto addensata con abbondanti fibre collagene riunite in fasci. Si trova nei tendini.

TESSUTO ADIPOSO

  • formato da cellule dette adipociti contenenti molto grasso
  1. tessuto adiposo bianco -->
  • rappresenta il 15% del peso corporeo
  • si trova soprattutto al di sotto della cute dove forma il pannicolo adiposo
  • costituisce un'importante riserva energetica e ha funzione protettiva per alcune parti del corpo e funge da isolante contro il freddo.
  1. tessuto adiposo bruno -->
  • presente in piccolissima quantità
  • importante per la produzione di calore corporeo
  • formato da cellule contenenti numerosi mitocondri dove l'energia viene dispersa sotto forma di calore.

TESSUTO CARTILAGINEO

  • formato da cellule chiamate condrociti
  • consistente, flessibile e elastico
  • forma lo scheletro nel periodo fetale mentre nell'adulto si trova in pochi punti come il padiglione auricolare e i dischi intervertebrali
  • la sua resistenza alla compressione è data dall'abbondanza di condroitinsolfato, un GAG, nella sostanza fond.
  • la cartilagine è priva di nervi o vasi sanguigni --> i condrociti ricevono nutrimento e ossigeno per diffusione dai tessuti circostanti.

TESSUTO OSSEO

  • formato da 3 tipi di cellule: osteoblasti (deputati alla sintesi della matrice), che circondati dalla matrice maturano e si trasformano in osteociti (non hanno capacità di sintetizzare nuova matrice) e gli osteoclasti.
  • tessuto ideale per il sostegno del corpo
  • mineralizzato = formato da una matrice organica densa impregnata di depositi inorganici come carbonato di calcio e fosfato di calcio uniti nei cristalli di idrossiapatite.
  • due tipi di tessuto osseo:
  1. tessuto osseo compatto --> formato da un insieme di unità strutturali dette osteoni. Ogni osteone è costituito a sua volta da un insieme di lamelle disposte in strati circolari intorno a un canale centrale (il canale di Havers), in cui decorrono vasi sanguigni.
  2. tessuto osseo spugnoso --> è costituito da un insieme di lamelle (trabecole) disposte in modo disordinato a formare una rete molto fitta.
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RIMODELLAMENTO OSSEO --> durante la vita di un individuo, le ossa sono continuamente rimodellate, le cellule responsabili della distruzione dell'osso sono chiamate osteoclasti.

  • regolato da diversi fattori come l'ormone paratiroideo che stimola l'attività degli osteoclasti e quindi fa aumentare la concentrazione di Ca2+ nel sangue,...

TESSUTO MUSCOLARE

1.

  • funzione --> mantenere la postura e, in collaborazione con le ossa, consentire il movimento.
  • il tessuto muscolare è costituito da cellule di forma allungata dotate di due proprietà fondamentali: eccitabilità e contrattilità in risposta all'eccitamento, cioè la capacità di accorciarsi attivamente e tornare passivamente alla lunghezza originaria.
  • il citoplasma di queste cellule è ricco di filamenti contrattili di natura proteica, detti miofilamenti, e formati da due tipi di proteine: actina e miosina.
  • le cellule muscolari sono ricche di mitocondri per sostenere l'elevato consumo di energia metabolica.
  • tre tipi di tessuto muscolare:

TESSUTO MUSCOLARE STRIATO

  • costituisce gli organi dell'apparato locomotore che consentono il mantenimento della postura e il movimento dell'organismo.
  • la sua contrazione è volontaria
  • è costituito da cellule cilindriche allungate dette fibre muscolari, nel cui citoplasma i miofilamenti sono riuniti in fasci detti miofibrille.
  • le miofibrille sono organizzate in sarcomeri --> aspetto striato.
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TESSUTO MUSCOLARE LISCIO

  • costituito da cellule fusiformi allungate, con un solo nucleo.
  • la contrazione del tessuto muscolare liscio è indipendente dalla volontà, risponde a stimoli nervosi o ormonali.
  • riveste le pareti dei grossi vasi sanguigni e degli organi cavi dell'apparato digerente, urinario e genitale
  • è presente nei dotti escretori di alcune ghiandole e nell'occhio, dove permette la dilatazione della pupilla.

TESSUTO MUSCOLARE MIOCARDICO

  • costituisce la muscolatura cardiaca
  • ha proprietà intermedie tra quelle del tessuto striato e del liscio --> come nel muscolo striato i miofilamenti sono organizzati in sarcomeri, quindi anche qui c'è il tipico aspetto a bande.
  • però le cellule miocardiche sono mononucleate come quelle del muscolo liscio e la loro contrazione è involontaria regolata da sistema nervoso e ormoni.
  • le cellule miocardiche adiacenti si trasmettono gli impulsi elettrici tramite giunzioni che le legano, i dischi intercalari.

TESSUTO NERVOSO

  • l'unità di base del tessuto nervoso è la cellula nervosa, il neurone
  • i neuroni sono dotati di due importanti proprietà: eccitabilità (capacità di ricevere stimoli e trasformarli in impulsi nervosi) e conducibilità (capacità di trasportare gli impulsi nervosi e trasmetterli a un'altra cellula).


COME è FORMATO UN NEURONE? --> ha un corpo cellulare, il pirenoforo, dove si trova il nucleo e da cui dipartono un assone (o neurite o fibra nervosa) e uno o più dendriti.

  • un dendrite è un prolungamento che trasmette gli stimoli dalla periferia al corpo cellulare
  • un assone conduce gli impulsi nel verso opposto, a volte, il neurone si attiva ed emette un segnale che deve essere ricevuto dagli altri neuroni. La ramificazione che trasmette il segnale in uscita è detta assone.
  • gli assoni sono rivestiti da una custodia di sostanza grassa, la guaina mielinica, che è periodicamente interrotta dai nodi di Ranvier
  • la guaina mielinica deriva dalle cellule di Schwann
  • gli assoni uniti in fasci e accompagnati da vasi sanguigni e tessuto connettivo, costituiscono i nervi, strutture di collegamento tra il sistema nervoso centrale e tutto il corpo.
  • i neuroni sono organizzati in una fitta rete di vie nervose, che permette di ricevere gli stimoli che vengono dall'ambiente
  • i corpi cellulari dei neuroni si raggruppano formando centri specifici detti nuclei nel sistema nervoso centrale e gangli nel sistema nervoso periferico.
  • i neuroni sono considerati cellule perenni --> una volta differenziati perdono la capacità di riprodursi, quindi il numero dei neuroni continua a diminuire durante la vita.
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Le cellule di Schwann fanno parte delle cellule gliali, tipi cellulari che insieme ai neuroni costituiscono i tessuti nervosi.

  • fra le cellule gliali si ricordano gli oligodendrociti, la microglia,...
  • mentre le cellule di Schwann formano la guaina mielinica degli assoni nel SNP, questo ruolo nel SNC è svolto dagli oligodendrociti.

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CAPACITà PROLIFERATIVA DEI TESSUTI

  • in base alla loro attività proliferativa si distinguono:
  1. tessuti a elementi labili --> soggetti a un continuo rinnovamento, le loro cellule proliferano attivamente. ES: cute e mucose.
  2. tessuti a elementi stabili --> da cellule che una volta adulte non si moltiplicano più ma possono riacquisire questa capacità se necessario, per esempio in caso di lesioni. ES: tessuti connettivi.
  3. tessuti a elementi perenni --> da cellule che una volta adulte perdono definitivamente la capacità di moltiplicarsi e non possono rimpiazzare le eventuali perdite. ES: tessuto nervoso e tessuto muscolare.

APPARATI E SISTEMI

2.

  • i diversi tessuti si aggregano a formare gli organi
  • più organi possono unirsi collaborando allo svolgimento di una stessa funzione, formano così un apparato (o sistema).

APPARATO TEGUMENTARIO

  • protegge il corpo dagli agenti esterni e dagli stress ambientali, contiene recettori sensoriali, è coinvolto nell'escrezione e nella termoregolazione
  • è costituito dalla pelle e dagli annessi cutanei, tra cui i peli, le unghie e i capelli.
  • la pelle o cute è formata da due strati: l'epidermide, più esterna, e il derma sottostante.


a) Epidermide --> costituita da un tessuto epiteliale pluristratificato. Lo strato più profondo, chiamato strato basale, è formato da cellule vive (cheratinociti) che proliferano attivamente, spingendo le sovrastanti cellule più vecchie verso l'esterno. Nello strato basale si trovano anche i melanociti (cellule responsabili della produzione di melanina che conferisce colore alla pelle e la protegge dal sole). Lo strato + esterno, chiamato strato corneo, è invece formato da cellule morte, trasformate in scaglie di cheratina addossate a formare una barriera protettiva.



b) Derma --> costituito da tessuto connettivo e contiene i follicoli piliferi che producono i peli, le ghiandole sudoripare, produttrici del sudore con funzione di termoregolazione e di escrezione.



  • sotto al derma c'è un terzo strato, il sottocute (o ipoderma), formato da tessuto connettivo con abbondanti cellule adipose.
  • la pelle è l'organo più esteso del corpo umano
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Annessi cutanei --> organi differenziati derivati dall'epidermide: peli, capelli, unghie, ghiandole sudoripare, ghiandole sebacee e, nella donna, ghiandole mammarie.

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SISTEMA SCHELETRICO

  • è l'insieme delle ossa che formano lo scheletro
  • insieme al sistema muscolare forma l'apparato locomotore, responsabile del movimento.
  • funzione dello scheletro --> dare supporto fisico all'organismo, permettere il movimento, proteggere alcuni organi molto importanti e delicati.
  • lo scheletro umano è costituito da due componenti: la cartilagine e l'osso.
  • cartilagine --> principale componente dello scheletro embrionale, ma durante lo sviluppo si indurisce e calcifica formando l'osso e rimane solo in alcuni punti dove è richiesta una maggiore flessibilità.

LE OSSA

  • il corpo umano comprende circa 206 ossa, che in base alla forma vengono distinte in:
  1. ossa lunghe --> lunghezza che prevale nettamente sulla larghezza e lo spessore (ES: tibia e omero).
  2. ossa corte --> lunghezza, larghezza e spessore grossomodo uguali (ES: vertebre).
  3. ossa piatte --> spessore molto inferiore alla lunghezza e alla larghezza (ES: scapole).
  • un osso lungo è costituito da una diafisi centrale formata da tessuto osseo compatto e da un'epifisi a ciascuna estremità, formata da tessuto osseo spugnoso rivestito da uno strato di tessuto osseo compatto.
  • la cavità centrale della diafisi è occupata dal midollo giallo, ricco di grasso, molle.
  • le epifisi e le cavità delle ossa corte e piatte contengono invece midollo rosso in cui vengono prodotte le cellule del sangue.
  • le ossa sono rivestite dal periostio, una membrana fibrosa di tessuto connettivo.
  • nella parte più vicina all'osso il periostio comprende uno strato di cellule, normalmente inattive, che in caso di fratture possono generare osteoblasti, responsabili della produzione del tessuto osseo.
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LE FRATTURE OSSEE

  • le due parti di un osso frantumato possono risaldarsi grazie alla capacità di autorigenerazione del tessuto osseo e alla collaborazione della cartilagine.
  • in corrispondenza di una frattura si forma subito un coagulo e poco dopo un manicotto cartilagineo che unisce le due parti formando un callo temporaneo.
  • il callo viene poi sostituito dagli osteoblasti con un callo osseo transitorio
  • questo verrà infine demolito dagli osteoclasti per essere rimpiazzato con un callo osseo definitivo

ARTICOLAZIONI E LEGAMENTI

  • i movimenti delle ossa sono possibili grazie alla contrazione dei muscoli inseriti su di esse e alla presenza delle articolazioni.
  • le articolazioni rappresentano le zone in cui due o più ossa si collegano tra loro
  • in base all'ampiezza dei movimenti che permettono si distinguono tre tipi di articolazioni:
  1. articolazioni mobili (o diartrosi) --> permettono i movimenti più ampi. ES: gomito e ginocchio.
  2. articolazioni semimobili (o anfiartrosi) --> permettono solamente movimenti limitati. ES: fra le vertebre.
  3. articolazioni fisse (o sinartrosi) --> non permettono alcun tipo di movimento. ES: le suture fra le ossa del cranio.
  • un'articolazione mobile è circondata da una guaina di tessuto connettivo detta capsula articolare che mantiene in posizione i segmenti ossei.
  • i segmenti ossei sono rivestiti di cartilagine e immersi nel liquido sinoviale a funzione lubrificante.
  • nelle articolazioni sottoposte a notevoli sollecitazioni, le epifisi delle ossa sono collegate anche tramite legamenti --> = robusti cordoni di tessuto connettivo ricchi di collagene e elastina.
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In base al tipo di tessuto che unisce i segmenti ossei, le articolazione possono essere inoltre distinte in:

  • fibrose --> le ossa sono unite da connettivo fibroso, generalmente sono sinartrosi.
  • cartilaginee --> le ossa sono unite da tessuto cartilagineo, possono essere sinartrosi oppure anfiartrosi.
  • sinoviali --> è presente una cavità aticolare contenente il liquido sinoviale, sono tutte diartrosi.

LO SCHELETRO

  • si divide in:
    a) scheletro assile --> forma l'asse del corpo ed è costituito dal cranio, che protegge l'encefalo, dalla colonna vertebrale, che protegge il midollo spinale, e dalla cassa toracica (24 costole) che insieme allo sterno protegge il cuore e i polmoni.
    b) scheletro appendicolare --> le ossa degli arti, il cinto scapolare e il cinto pelvico, che collegano gli arti alla colonna vertebrale.

CRANIO

  • è formato da un complesso di ossa piatte unite tramite articolazioni fisse, tranne la mandibola, unico osso mobile.
  • si divide in due parti, una parte superiore, il neurocranio, e una inferiore, lo splancnocranio.
  • neurocranio formato da 6 ossa --> il frontale anteriormente, l'occipitale posteriormente, le due ossa temporali (ai lati dove ci sono le orecchie) e le due parietali lateralmente.
  • splancnocranio comprende:
  1. la base del cranio sui cui poggia l'encefalo e di cui fa parte lo sfenoide, a forma di farfalla.
  2. le ossa delle cavità nasali --> le due ossa nasali, il vomere, i cornetti nasali (3 coppie) e l'etmoide
  3. le ossa che formano la faccia (massiccio facciale) --> le due ossa lacrimali rappresentano la parte interna delle orbite oculari, le ossa zigomatiche, le ossa delle guance nonchè le più sporgenti, le due ossa mascellari che ospitano i denti dell'arcata superiore, le ossa palatine che formano la parte posteriore del palato e dalla mandibola dove ci sono i denti dell'arcata inferiore.
  • nella regione occipitale il cranio prende contatto con la prima vertebra
  • subito sotto la mandibola è posto l'osso ioide, un sottile osso a semicerchio che serve a tener aperta la faringe.
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COLONNA VERTEBRALE

  • costituisce il sostegno principale del corpo e protegge il midollo spinale
  • è formata da 24 vertebre libere, 5 vertebre fuse a formare l'osso sacro e 3-6 vertebre fuse a formare il coccige.


  • STRUTTURA --> corpo vertebrale sopra, arco vertebrale sotto e canale vertebrale in centro dove si trova il midollo spinale. In posizione mediana sporge posteriormente un processo spinoso, mentre due processi trasversi sporgono lateralmente.
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  • le vertebre sono articolate fra loro e separate da dischi di cartilagine, i dischi intervertebrali, in modo da permettere la flessione.
  • la colonna vertebrale è suddivisa in 5 regioni:
  1. cervicale --> con 7 vertebre, di cui la prima, l'atlante, si articola con il cranio
  2. dorsale --> con 12 vertebre, su cui si articolano le costole
  3. lombare --> con 5 vertebre
  4. sacrale --> con 5 vertebre fuse in un unico blocco (osso sacro)
  5. coccigea --> con 3-6 vertebre fuse tra loro.
  • la colonna vertebrale presenta delle tipiche curvature che le danno l'elasticità necessaria ad assorbire le vibrazioni prodotte durante la marcia: due deviazioni in avanti, la lordosi cervicale e la lordosi lombare, e una all'indietro, la cifosi dorsale.
  • esiste una quarta curvatura all'indietro, la cifosi sacrale --> unica curvatura fissa perchè coinvolge vertebre fuse in un unico blocco.

GABBIA TORACICA

  • impalcatura scheletrica che protegge e contiene organi importanti come il cuore e i polmoni.
  • è formata da 12 paia di costole articolate posteriormente con le 12 vertebre della regione dorsale della colonna vertebrale
  • è formata inoltre dallo sterno al quale le costole si uniscono anteriormente mediante cartilagine.
  • le prime sette paia di costole (coste vere) si uniscono direttamente allo sterno, le tre paia successive (coste spurie) raggiungono lo sterno tramite la cartilagine del settimo paio e le ultime due paia non sono unite allo sterno (coste fluttuanti).
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CINTO SCAPOLARE

  • struttura ossea su cui sono articolati gli arti superiori
  • formato anteriormente da due clavicole articolate allo sterno
  • posteriormente da due scapole articolate alle clavicole e collegate alla colonna vertebrale tramite muscoli e tessuto connettivo
  • ogni scapola comprende una cavità glenoidea che permette l'articolazione con l'omero e quindi con l'arto superiore.
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CINTO PELVICO

  • struttura ossea su cui sono articolati gli arti inferiori
  • formato dalle due anche, articolate posteriormente all'osso sacro tramite un robusto legamento fibroso (articolazione sacro-iliaca).
  • ogni anca è formata da tre ossa saldate fra loro: ilio, ischio e pube.
  • le due ossa iliache, le più grandi, formano le ali della anche, i due ischi sono disposti inferiormente e le ossa pubiche, le più anteriori, sono unite tra loro da un'articolazione semimobile, la sinfisi pubica.
  • articolazione coxo-femorale --> acetabolo (le tre ossa soprastanti fuse) + la testa del femore.
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MANO

  • lo scheletro della mano è formato da 27 ossa disposte in tre gruppi: carpo (regione del polso), metacarpo (palmo) e falangi (dita).
  • carpo --> comprende 8 ossa brevi di forma irregolare, disposte su due file. Dal radio verso l'ulna: scafoide, semilunare, piramidale e piriforme nella prima fila e poi trapezio, trapezoide, capitato e uncinato nella seconda fila.
  • queste ultime nella seconda fila si articolano con le 5 ossa che formano il metacarpo, le quali a loro volta si articolano con la falange basale di ogni dito.
  • le falangi sono 3 per ogni dito, tranne il pollice che ne ha solo 2.

PIEDE

  • fondamentale --> si scarica tutto il peso del corpo
  • la convessità della faccia inferiore permette la buona distribuzione del peso corporeo.
  • formato da 26 ossa disposte in tre gruppi: tarso, metatarso e falangi
  • tarso --> comprende 7 ossa brevi: l'osso più voluminoso fra queste è il calcagno che forma il tallone. Sul calcagno poggia poi l'astragalo, lo scafoide, il cuboide e i tre cuneiformi.

SISTEMA MUSCOLARE

  • è costituito da 620 muscoli scheletrici che, contraendosi, permettono lo spostamento dei segmenti ossei su cui sono inseriti, e quindi i movimenti.
  • i muscoli sono di solito distinti in lunghi, larghi e brevi ma possono essere molto diversificati, avere capi multipli (bicipiti, tricipiti),...
  • sono muscoli volontari, perché durata, forza e quantità delle loro contrazioni sono regolate volontariamente dall'attività del sistema nervoso centrale.

Principali tipi di movimento

  • abduzione --> allontanamento di un arto o di una sua parte dall'asse mediano del corpo. Il muscolo che lo fa si chiama abduttore.
  • adduzione --> avvicinamento di un arto o di una sua parte all'asse mediano del corpo. Il muscolo che lo fa si chiama adduttore.
  • flessione --> movimento per cui, riducendo l'angolo formato da due segmenti ossei contigui, i due segmenti si avvicinano. Muscolo flessore.
  • estensione --> movimento per cui, aumentando l'angolo formato da due segmenti ossei contigui, i due segmenti si allontanano. Muscolo estensore.
  • rotazione --> movimento di una parte del corpo attorno al proprio asse.

OSSA E MUSCOLI

  • i muscoli scheletrici sono ancorati alle ossa mediante i tendini
  • tendini --> strutture elastiche e resistenti costituite di tessuto connettivo con abbondante collagene.
  • quando le due estremità del muscolo sono ancorate su due ossa diverse, la contrazione del muscolo provoca il movimento di una delle due --> l'estremità del muscolo attaccata all'osso stazionario è chiamata origine (negli arti è l'estremità prossimale), l'estremità attaccata all'osso che si muove durante la contrazione è detta invece inserzione (negli arti è l'estremità distale).
  • i muscoli lavorano sempre a gruppi --> il principale responsabile del movimento in questione è detto muscolo agonista, mentre i muscoli che collaborano con il primo sono detti muscoli sinergisti.
  • il muscolo responsabile della flessione dell'avambraccio sul braccio non può effettuare anche l'estensione dello stesso tratto, e quindi il gesto contrario --> il muscolo che svolge un'azione contraria a un muscolo agonista è detto antagonista.
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STRUTTURA DEL MUSCOLO E DELLA FIBRA MUSCOLARE

  • un muscolo scheletrico è costituito da un fascio di lunghe fibre muscolari, unite da tessuto connettivo, attraverso il quale passano nervi e vasi sanguigni.
  • il citoplasma di ogni fibra, chiamato sarcoplasma, contiene molte miofibrille, suddivise in unità contrattili dette sarcomeri e circondate dal reticolo sarcoplasmatico (= un reticolo endoplasmatico modificato in cui sono presenti ioni calcio).
  • la membrana cellulare si chiama invece sarcolemma
  • il sarcolemma propaga l'impulso nervoso all'interno della fibra muscolare ed è connesso a un sistema di tubuli trasversi perpendicolari alle miofibrille.
  • i tubuli trasversi sono a contatto con il liquido extracellulare e sono dei canali per il flusso degli ioni attraverso la fibra muscolare.
  • ogni miofibrilla è costituita da due tipi di miofilamenti:
  1. filamenti spessi, formati da miosina
  2. filamenti sottili, formati da actina
  • la striatura della fibra deriva dall'alternanza di bande chiare, dette bande I, e bande scure, dette bande A.
  • si riconoscono tre zone nel sarcomero:
    a) zona H --> corrispondente alla regione centrale del sarcomero con solo filamenti spessi.
    b) linea M --> linea scura che corre lungo il centro del sarcomero
    c) linea Z --> a cui sono ancorati i filamenti sottili, che separa un sarcomero dall'altro.
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MECCANISMO DELLA CONTRAZIONE MUSCOLARE

  • i filamenti sottili sono costituiti da due catene di molecole di actina avvolte a elica e associate ad altre due proteine, la troponina e la tropomiosina.
  • i filamenti spessi sono formati da circa 200 molecole di miosina formate ciascuna da due regioni: una coda e una testa globulare che sporge dal filamento.
  • LA CONTRAZIONE MUSCOLARE --> è dovuta allo slittamento dei filamenti sottili sopra i filamenti spessi, reso possibile dalla testa della miosina che si aggancia sull'actina, formando ponti trasversali actina-miosina.
  • talo scorrimento provoca l'accorciamento del sarcomero, ovvero l'avvicinamento delle linee Z tra loro, la riduzione della banda I e la scomparsa della zona H.

La contrazione muscolare è regolata dagli ioni Ca2+ -->

  • in condizioni di riposo, la loro concentrazione citoplasmatica è molto bassa e l'attacco della miosina sui filamenti sottili è impedito dall'interazione tra l'actina e le proteine regolatrici troponina e tropomiosina.
  • l'arrivo di un impulso nervoso provoca il rilascio di Ca2+ dal reticolo sarcoplasmatico della fibra muscolare: il calcio si lega quindi al complesso delle proteine regolatrici e ne modifica la conformazione, liberando il sito di attacco della miosina sull'actina
  • in questo modo i miofilamenti possono agganciarsi e scorrere reciprocamente, permettendo la contrazione.
  • quando lo stimolo cessa, la pompa del calcio ricomincia a pompare attivamente lo ione all'interno del reticolo sarcoplasmatico, determinando il rilassamento del muscolo.

la contrazione muscolare che si verifica senza che il muscolo si accorci è detta contrazione isometrica.

la contrazione muscolare che determina l'accorciamento del muscolo è detta contrazione isotonica.

L'ATP NELLA CONTRAZIONE MUSCOLARE

  • richiede un'elevata quantità di energia
  • le cellule muscolari ottengono l'energia dall'idrolisi dell'ATP --> è necessaria per attivare la miosina in modo che questa possa attaccarsi all'actina e per permettere lo scorrimento dei filamenti sottili sui filamenti spessi
  • se dovesse mancare l'ATP, miosina e actina resterebbero associate tra loro: è ciò che succede tre-quattro ore dopo la morte, quando i muscoli diventano rigidi e contratti (rigor mortis).


  • quando la contrazione muscolare non è molto intensa l'apporto di ossigeno è sufficiente a far procedere la respirazione cellulare, producendo una grande quantità di ATP.
  • in caso di sforzo molto intenso, invece, il muscolo si viene a trovare in condizioni di anaerobiosi e ricava ATP tramite la glicolisi. Il prodotto finale di questa via metabolica è l'acido lattico che si accumula nel muscolo provocando affaticamento.
  • l'acido lattico viene poi trasportato nel fegato dove può essere utilizzato per la produzione di glucosio.

❗ LA MIOGLOBINA

  • proteina contenuta nei muscoli che ha la funzione di trasportare e immagazzinare ossigeno, costituendo così una riserva a cui il muscolo può attingere per produrre l'ATP necessario per la contrazione.
  • la sua struttura è simile a quella dell'emoglobina, ma la mioglobina è formata da una sola catena polipeptidica

TIPI DI FIBRE MUSCOLARI

  • sono diverse a seconda della funzione del muscolo di cui fanno parte:
  1. fibre rosse/fibre a contrazione lenta --> formano i muscoli che devono sostenere contrazioni prolungate (ES: quelli che permettono il mantenimento della postura). La velocità di contrazione è bassa e notevole quantità di mitocondri e mioglobina, fondamentali per produrre tanta ATP e quindi per sostenere lunghi periodi di contrazione.
  2. fibre bianche/fibre a contrazione veloce --> formano i muscoli soggetti a contrazioni rapide e intense. Povere di mioglobina e mitocondri ma contengono grandi quantità di glicogeno e di enzimi della glicolisi, per cui possono produrre ATP rapidamente ma per un lasso di tempo non prolungato.

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CONTROLLO NERVOSO della contrazione muscolare

  • il rilascio del calcio nel citoplasma, che da il via alla contrazione, avviene in risposta a un impulso nervoso che arriva alla fibra muscolare attraverso un neurone del sistema nervoso somatico.
  • la struttura di connessione tra la terminazione nervosa e il sarcolemma della fibra muscolare è una sinapsi, detta giunzione neuromuscolare o placca motrice.
  • PROCESSO --> arriva un impulso nervoso all'estremità del neurone che provoca la liberazione del neurotrasmettitore acetilcolina che va a legarsi a specifici recettori sul sarcolemma. Con la stimolazione di questi recettori la permeabilità del sarcolemma si modifica e viene rilasciato il Ca2+ nel citoplasma. L'interazione di questo ione con i filamenti di actina innesca la contrazione.
  • ogni neurone motore si collega con più fibre muscolari --> la sua estremità si ramifica e ogni terminazione prende contatto con una diversa fibra.
  • l'insieme del neurone motore e delle fibre da esso innervate costituisce la cosiddetta unità motoria.
    a) i muscoli che compiono movimenti potenti ma poco precisi contengono unità motorie formate da un neurone motore che innerva molte fibre muscolari.
    b) i muscoli che compiono movimenti di precisione contengono unità motorie formate da un neurone motore che innerva poche fibre muscolari.

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Relazione tra stimolo e risposta del muscolo

  • FIBRE MUSCOLARI --> mostrano una risposta allo stimolo nervoso di tipo "tutto o nulla". La contrazione è avviata solo da uno stimolo superiore a un valore minimo, chiamato valore soglia.
  • un singolo ciclo di contrazione si articola in tre fasi:
  1. periodo latente --> non si ha contrazione, è il periodo in cui lo stimolo nervoso si propaga lungo il sarcolemma e gli ioni calcio vengono rilasciati.
  2. periodo di contrazione
  3. periodo di rilassamento --> il muscolo torna a riposo.
  • MUSCOLO INTERO --> non mostra una risposta di tipo "tutto o nulla" anche se esiste cmq un valore soglia per avviare la contrazione.
    In ogni muscolo ci sono sempre alcune fibre in stato di contrazione, il muscolo risulta perciò sempre in uno stato di leggera contrazione, detto tono muscolare.

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DISTURBI DELL'APPARATO LOCOMOTORE

ARTRITE

  • indica l'infiammazione di un'articolazione
  • è accompagnata da calore, dolore, gonfiore, rigidità e arrosamento
  • cause --> di tipo infiammatorio (artrite reumatoide,...), traumatico (distorsioni, lussazioni,...), infettivo.

ARTROSI

  • malattia delle articolazioni caratterizzata da riduzione delle cartilagini articolari.

CIFOSI

  • curvatura fisiologica della colonna vertebrale con convessità posteriore.
  • si usa anche per indicare la patologia in cui la curvatura è molto accentuata fino a formazione di una gobba

SCOLIOSI

  • curvatura della colonna in senso laterale
  • nelle forme più gravi la curvatura si accompagna a una curvatura in senso antero-posteriore

DISTORSIONE

  • lesione traumatica di un'articolazione
  • comporta allungamento o lacerazione dei legamenti
  • è accompagnata da dolore, gonfiore e riduzione della capacità di movimento.

ERNIA DEL DISCO

  • parte del disco intervertebrale sporge fra le due vertebre andando a comprimere i nervi spinali.
  • quando interessa la regione cervicale i sintomi sono dolori che interessano la regione scapolare, il braccio e la mano.
  • quando insorge nella regione lombare i dolori interessano la coscia e la gamba.

OSTEOPOROSI

  • degenerazione e aumento della fragilità del tessuto osseo, a causa della diminuzione del contenuto minerale
  • osteoporosi primaria (+ diffusa) --> dovuta al calo della massa ossea che si verifica con l'avanzare dell'età.
  • osteoporosi secondaria --> causata da altre malattie
  • colpisce in particolare le donne dopo la menopausa per la diminuzione di estrogeni
  • può capitare anche a causa di immobilizzazione prolungata o carenza nutrizionali
  • dolore osseo soprattutto alla colonna vertebrale e insorgenza di fratture spontanee

DISTROFIE MUSCOLARI

  • malattie ereditarie caratterizzate da degenerazione progressiva del sistema muscolare
  • due tipi:
  1. distrofia muscolare miotonica --> comporta debolezza muscolare e contratture. Consente di raggiungere l'età adulta ma non è curabile.
  2. distrofia muscolare di Duchenne --> dovuta a un gene situato sul cromosoma X e colpisce solo i bambini maschi. Si manifesta fra i 3 e i 5 anni e provoca un indebolimento progressivo dei muscoli, fino alla completa inabilità.