Anatomia comparata degli animali

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Corso di Laurea in: Tutela e benessere animale

Corso di Laurea in Tutela e Benessere Animale

Corso integrato di Anatomia Comparata degli

Animali

Unità 1.1 Citologia

http://www.anatomy.univr.it/giuseppe/didattica/istoppt.htm

Argomenti

• Introduzione cellula • Citoscheletro • Membrana plasmatica • Reticolo • Golgi • Mitocondri • Nucleo

Le cellule…

… sono le unità costitutive delle piante e degli animali

… sono prodotte dalla suddivisione di preesistenti cellule

… sono le più piccole unità che svolgono tutte le funzioni fisiologiche vitali

… mantengono la propria omeostasi

La tendenza dei sistemi fisiologici a stabilizzare le condizioni interne

Una cellula “tipica”

tutte le cellule possiedono una membrana e un corredo di organelli sostanzialmente comune a tutti i tipi cellulari

Come fa la cellula ad assumere e conservare un particolare assetto strutturale?

MEDIANTE IL CITOSCHELETRO

Componenti del citoscheletro

• Microfilamenti

• Filamenti intermedi

• Filamenti spessi

• Microtubuli

Citoscheletro

Filamenti intermedi

Membrana cellulare

Reticolo endoplasmico

Microfilamenti

Microtubuli

Mitocondrio

Microfilamenti: actina. Filamenti intermedi: di cheratina (detti anche tonofilamenti); di desmina; di vimentina; neurofilamenti; filamenti gliali . Microtubulo (esempio: il ciglio contiene un citoscheletro a base di microtubuli)

Membrana plasmatica: struttura

• Composta principalmente di

– Fosfolipidi

– Proteine

– Glicolipidi

– Colesterolo

• Precisa organizzazione strutturale

– Doppio strato fosfolipidico

– Proteine intrinseche ed estrinseche

intra-extra

• la membrana plasmatica separa l’interno della cellula dallo spazio extracellulare

• il fluido che riempie la cellula (citosol) ha una composizione diversa dal fluido extracellulare

compartimenti

rappresentazione

schematica della

sezione di una

cellula; sono

evidenziate alcune

componenti

cellulari

fondamentali.

il disegno mette in

evidenza la presenza

di membrane (simili

al plasmalemma)

anche all’interno

della cellula

Funzioni del reticolo endoplasmatico liscio (formato da sistemi “chiusi”

di tubuli e sacculi, chiamati cisterne).

• Tutte le cellule

– Sintesi di lipidi di membrana (colesterolo e fosfolipidi)

• Nelle gonadi: sintesi di – Testosterone

– Estrogeni

– Progesterone

• Nel surrene: sintesi di ormoni corticosurrenali • Nel muscolo (reticolo sarcoplasmatico) : accumulo di Ca++. • Nel fegato:

Detossificazione di composti organici Barbiturici Etanolo ….

Ribosomi liberi e ribosomi legati

Interazione fra ribosomi e RER

Le proteine sintetizzate nel RER sono trasferite al complesso di Golgi dove sono modificate (glicosilate) e impacchettate.

Mit

oco

nd

rio

il nucleo

il nucleo, qui

rappresentato dall’area

blu (contiene

cromatina), occupa la

parte centrale della

cellula

cromatina ETEROCROMATINA

- DNA “compattato”

- funzionalmente

INATTIVO

EUCROMATINA

- DNA “disperso”

- funzionalmente

ATTIVO

il nucleolo…

itosol

Membrana nucleare

il nucleolo è il

centro di sintesi

e aggregazione

delle subunità

ribosomali

IL NUCLEOLO: corpo basofilo contenente anse di DNA appartenenti a diversi cromosomi. Ogni ansa contiene geni che codificano l’RNAr e che rappresentano l’organizzatore nucleolare.

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Unità 1.2

Istologia

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Tessuto epiteliale : di rivestimento e ghiandolare

Tessuto epiteliale di rivestimento:

alcune localizzazioni

• pelle

• vie aeree

• canale digerente

• cavità del cuore e dei vasi

sanguigni e linfatici

• vie uro-genitali

• cavità sierose

• ecc…

caratteristiche generali degli epiteli di

rivestimento

• sono costituiti da uno o più strati di cellule che formano una

barriera con proprietà specifiche

• hanno sempre una superficie libera esposta verso

l’ambiente esterno o verso una cavità o un condotto

• sono costituiti da cellule fittamente stipate e da scarso

materiale extracellulare

• sono privi di vascolarizzazione

• poggiano sempre su una membrana basale che li separa

dal tessuto connettivo

specializzazioni di membrana

• le diverse superfici delle cellule epiteliali

(apicale, basale, laterali) possono

presentare una varietà di specializzazioni

di membrana.

• superficie apicale: ciglia,microvilli

classificazione degli epiteli di rivestimento

in base alla stratificazione

– Monostratificati o semplici

(incluso il caso speciale degli

e. pseudostratificati)

– pluristratificati

(incluso il caso speciale degli

e. di transizione)

in base alla morfologia

delle cellule

– pavimentosi

– cubici o isoprismatici

– cilindrici o

batiprismatici

Tessuto epiteliale ghiandolare

gli elementi secernenti nelle ghiandole (parenchima) sono cellule epiteliali

le ghiandole, tuttavia, sono costituite anche

da altri tessuti, di supporto (stroma)

Ghiandole

esocrine endocrine

• secrezioni riversate

all’interno di un

organo cavo o

all’esterno

dell’organismo

• agiscono localmente

• secrezioni riversate

nel flusso

sanguigno

• agiscono su organi

“bersaglio” a

distanza

meccanismi di secrezione ghiandolare

merocrina apocrina olocrina

secrezione endocrina

meccanismi di secrezione esocrina

sangue

Tipi di ghiandole

• Ghiandole unicellulari

– Singole cellule secernenti nell’ambito di un

tessuto epiteliale

(cellule caliciformi mucipare)

• Ghiandole pluricellulari

– Veri e propri organi

contenenti epiteli

ghiandolari

Classificazione strutturale delle ghiandole esocrine

• Semplici – Una o più unità secernenti connesse alla

superficie dell’epitelio o direttamente o per mezzo di un dotto non ramificato

• Composte – Il dotto escretore principale si ramifica in

condotti di calibro progressivamente decrescente che terminano con l’adenomero (unità secernente)

TESSUTO CONNETTIVO

varietà di tessuto connettivo

• si distinguono diversi tipi in base alla

abbondanza relativa e alla disposizione

delle fibre extracellulari

• alle differenze istologiche corrispondono

specifiche proprietà funzionali e quindi

ruoli fisiologici

in che senso i tessuti connettivi

“connettono”?

• connessione meccanica

– ancorare tessuti fra loro

– sostenere e proteggere organi

• connessione funzionale

– consentire e facilitare il transito di:

• sostanze (nutrizione, metabolismo)

• cellule (difesa immunitaria)

Te

ssu

ti c

on

ne

ttiv

i in

se

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la

to

PROPRIAMENTE DETTI

DI SOSTEGNO (solidi)

LASSO

Rete fibrosa lassa,

abbondante matrice amorfa

DENSO (regolare e irregolare)

Fibre densamente impacchettate,

relativamente poca matrice amorfa

LIQUIDI

SANGUE

Contenuto nell’apparato circolatorio

LINFA

Contenuta nel sistema linfatico

CARTILAGINE

Matrice gelatinosa solida

OSSO

Matrice cristallina

Componenti del tessuto connettivo

1. cellule

2. matrice extracellulare

1. sostanza fondamentale amorfa

2. fibre di natura proteica

1. fibre collagene

2. fibre reticolari

3. fibre elastiche

Sostanza fondamentale amorfa

• soluzione molto viscosa caratterizzata dalla

presenza di macromolecole a base di proteine e

polisaccaridi

• molto permeabile alla diffusione di metaboliti,

consente anche la migrazione delle cellule

immunitarie

• la sua permeabilità dipende dal grado di idratazione,

che può aumentare notevolmente in caso di

– edema

– infiammazione

Cellule del connettivo propriamente

detto

• Fisse

– Fibroblasti

– Macrofagi fissi

– Adipociti

– Melanociti

• Migranti

– Macrofagi liberi

– Mastociti

– Linfociti

– Microfagi

(granulociti

neutrofili ed

eosinofili

– Plasmacellule

Sangue

• Tessuto connettivo

a carattere fluido, racchiuso in

un sistema di canali

comunicanti

(vasi arteriosi e venosi)

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il sangue è

un tessuto

di origine

mesenchi-

male

come gli

altri

connettivi in

senso lato…

Globulo

rosso 8 µm

Aspetto morfologico: • a “disco biconcavo”; • anucleato

Ricambio dei globuli rossi

• perdita di mitocondri, ribosomi, reticolo endoplasmatico e nucleo durante il differenziamento

• mancando di dispositivi di sintesi, il GR diventa rapidamente senescente…

• …e viene distrutto da cellule fagocitarie dopo circa 120 giorni dall’entrata in circolo nell’uomo….

• Nel maiale…. dopo 60 gg

• Nel bovino adulto……dopo 160 gg

Classificazione dei leucociti

• Granulari (granulociti)

– Presentano voluminose inclusioni

citoplasmatiche

– Si dividono in:

• Neutrofili

• Eosinofili

• Basofili

• Agranulari (agranulociti)

– Si distinguono:

• Monociti

• Linfociti

• chemiotassi (attirati da specifici

stimoli chimici , si dirigono verso

aree di invasione o lesione);

diapedesi (sono in grado di

fuoriuscire dal circolo ematico);;

capacità di movimento ameboide

La maggior parte dei leucociti si trova al di fuori del circolo ematico (principalmente nel connettivo lasso e nel tessuto linfatico) ed escono dal circolo per:

Tessuto cartilagineo

-proprietà della cartilagine

• tessuto solido (di sostegno), più flessibile

ma meno duro e resistente dell’osso

• resiste alla compressione, assorbe

elasticamente le sollecitazioni meccaniche

e riduce gli attriti nelle articolazioni

• avascolare

• mantiene la pervietà delle vie aeree

• “guida” lo sviluppo dello scheletro osseo

la cartilagine nell’individuo adulto, la cartilagine si trova nel…

• Orecchio esterno

• Naso

• Laringe

• Trachea e bronchi

• Superfici articolari

• Cartilagini costali

• ……………..

• TIPI DI CARTILAGINE

• Ialina (la più diffusa)

– “vetrosa”, traslucida, bianco-bluastra, relativamente elastica

• Elastica

– giallastra, opaca, flessibile ed elastica

• Fibrosa

– forma di transizione fra connettivo denso e cartilagine

Tessuto osseo

• Forma specializzata di connettivo caratterizzata

dalla mineralizzazione (principalmente fosfato di

calcio e carbonato di calcio sotto forma di cristalli di

idrossiapatite) della matrice extracellulare che

conferisce al tessuto una notevole resistenza e

durezza

• L’osso è al contempo resistente e leggero

• Non è un tessuto statico:

è invece soggetto a rimodellamento e

rinnovamento per l’intera durata della vita

componenti del tessuto osseo (come gli altri connettivi)

• cellule specializzate

(preosteoblasti, osteoblasti, osteociti,

osteoclasti)

• fibre extracellulari

(collagene)

• sostanza o matrice fondamentale

(caratterizzata dal deposito di sali di calcio e

dalla carenza di acqua)

Un tipico osso lungo

OSSO SPUGNOSO

- trabecole o spicole

- cavità midollari (midollo emopoietico)

OSSO COMPATTO

- osteoni

- lamelle interstiziali e circonferenziali

CAVITÀ MIDOLLARE CENTRALE

- tessuto adiposo

epifisi

diafisi

epifisi

osso lamellare

osteone

lamellacirconferenzialeesterna

lamelleinterstiziali

canale diHavers

canale di Volkmann

corticale

cavitàmidollare

endostio

periostio

periostio • le ossa sono rivestite da una membrana

connettivale riccamente vascolarizzata: periostio

• durante lo sviluppo dell’osso e nel corso della

riparazione di fratture, la superficie a contatto

con l’osso, è invasa da uno strato di osteoblasti

proliferanti e con proprietà osteogeniche

• nell’adulto, e in assenza di lesioni, gli osteoblasti

diventano quiescenti, indistinguibili dai fibroblasti

della membrana connettivale

4 tipi di cellule

fibre collagene

preosteoblasto

osteoclasto

osteoblasto

osteoide

matrice osseamineralizzata

canalicoloosseo

lacuna di Howship

orletto increspato

osteocito

periostio

tre stadi evolutivi della stessa cellula osteoclasto:

cellula derivante dalla linea monocito-macrofagica

aumento di dimensioni dell’osso • diametro

– apposizione di nuovo osso di origine periostale

– creste di osso neoformato inglobano vasi sanguigni longitudinali, fondendosi intorno ad esso e formando gli osteoni

• lunghezza

– sostituzione di cartilagine con osso a livello della metafisi (fisi)

– il tessuto cartilagineo sul lato epifisario continua ad accrescersi, mentre quello diafisario viene invaso da nuovo osso

Tessuto muscolare

Muscolo

• costituito da:

– “cellule” muscolari, responsabili della contrazione

– involucri connettivali che nutrono il muscolo e lo ancorano al sistema scheletrico

• ne esistono 3 tipi:

– scheletrico

– cardiaco

– liscio

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involucri connettivali del muscolo

striato • dall’esterno all’interno:

– l’epimisio avvolge l’intero muscolo

– il perimisio avvolge un fascio di fibre all’interno del

muscolo

– l’endomisio avvolge una singola fibra muscolare

• le fibre collagene dei diversi involucri si

fondono le une nelle altre e all’estremità del

muscolo formano il tendine

Fibra muscolare scheletrica

• è un sincizio polinucleato

(massa citoplasmatica dotata di numerosi

nuclei che deriva dalla fusione, durante lo

sviluppo, di cellule progenitrici

mononucleate)

• è una cellula di dimensioni notevolissime

– diametro 50-60 µm

– lunghezza anche fino a 10 cm

cos’è la striatura trasversale?

• per comprenderlo, è necessario studiare l’ultrastruttura della fibra muscolare…

F: nucleo di fibroblasto; N: nucleo di fibra muscolare; I: banda I del sarcomero; A: banda A del sarcomero.

fibra muscolare e miofibrille nucleo

miofibrille

ciascuna miofibrilla presenta il pattern di striatura trasversale

miofibrille

sarcomero banda A

banda I banda I

linea Z linea M linea Z

banda H

sarcomero e miofilamenti

esistono due tipi di miofilamenti: - spessi: miosina (riquadro blu in basso) - sottili: actina (riquadro blu in alto)

actina e miosina

coda della miosina testa della miosina

spaccato di fibra muscolare scheletrica

Placca neuromuscolare

Muscolo striato cardiaco

• elementi cellulari più piccoli e mononucleati (non sincizi)

• Le cellule sono unite le une alle altre attraverso i dischi intercalari

• Le cellule spesso si biforcano, creando una rete tridimensionale; abbondanti mitocondri

• Le proteine contrattili sono allineate in modo regolare, creando sarcomeri simili a quelli del muscolo scheletrico

• La contrazione del muscolo cardiaco NON è sotto il controllo della volontà

Muscolo liscio

• cellule fusiformi, mononucleate

• prive di striatura trasversale

(le proteine contrattili non sono allineate

come nella fibra muscolare scheletrica e

cardiaca)

• il controllo della contrazione è

indipendente dalla volontà

Suddivisione anatomica generale • Sistema nervoso centrale (SNC)

– Encefalo

(racchiuso nella cavità cranica)

– Midollo spinale

(racchiuso nel canale vertebrale)

• Sistema nervoso periferico (SNP)

– Tutto il tessuto nervoso al di fuori del SNC (nervi e gangli

nervosi)

• TESSUTO NERVOSO: concentrato per il 98% nel SNC

• Contiene due tipi di cellule:

– Neuroni

– Neuroglia

Classificazione dei neuroni in

base al numero di prolungamenti • Multipolari

– i più comuni

• Pseudounipolari – gangli sensitivi

• Bipolari – retina

– ganglio vestibolare

– mucosa olfattiva

• Unipolari – molto rari

Dendriti Assone

• Abbondanti ribosomi,

reticolo endoplasmico

• Superficie punteggiata

da “spine”

• Più corti e ramificati;

estesi di solito nei pressi

del soma

• Assenza di componenti

associate a sintesi

proteica

• Abbondanti mitocondri

• Speciali strutture

citoscheletriche

• Superficie avvolta da

guaina mielinica

pre- e post-sinaptico la sinapsi chimica è la

principale struttura di

connessione funzionale fra

neuroni

Numerosissimi contatti sinaptici per neurone

Polarizzazione

funzionale del

neurone

• Dendriti:

– Conduzione

cellulipeta

• Assone:

– Conduzione

cellulifuga

Neurotrasmettitori

• Acetilcolina

• Noradrenalina o norepinefrina

• Dopanima

• Serotonina

• Istamina

• GABA

• Acido glutamico, acido aspartico

• Glicina

• …?

Tipi di cellule (neuro)gliali Astr

ocita p

roto

pla

sm

. M

icro

glia

Astro

cita

fibro

so

Olig

odendro

glia

Guaine di rivestimento dell’assone

• Fibra nervosa:

l’insieme dell’assone e dei suoi involucri di

origine ectodermica (guaina mielinica)

Nodo di

Ranvier

• Segmenti “internodali” di 500-1000 µm interrotti

dai nodi di Ranvier

Fibre mieliniche e amieliniche

• Spessore della guaina in relazione a tipo e

calibro della fibra nervosa:

• Motoneuroni:

– Assone spesso guaina spessa

• Fibre della sensibilità dolorifica:

– Assone sottile guaina sottile, oppure assente

assone amielinico

Significato funzionale della

mielina • Isolamento elettrico

• Aumento della velocità di conduzione

dell’impulso

(teoria della conduzione saltatoria)

• Regolazione degli scambi metabolici

• Ruolo della cellula di Schwann nella

rigenerazione delle fibre

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Animali

Unità 1.3

Anatomia

Terminologia anatomica

Le cavità corporee; La suddivisione in regioni.

Apparato tegumentario

• La cute

Cute e annessi cutanei

Annessi cutanei: pelo

Annessi cutanei: corna

Annessi cutanei: unghia-unghioni, artiglio, zoccolo, cuscinetti.

Annessi cutanei: artiglio, cuscinetti.

Annessi cutanei: ghiandola mammaria