Università degli Studi di Teramo - AA 2020-2021 Corso di Laurea Scienze e Tecnologie Alimentari
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Università degli Studi di Teramo
Corso di Laurea Scienze e Tecnologie Alimentari
AA 2020-2021
STRUTTURA E FUNZIONI DEGLI ORGANISMI ANIMALI
Prof. Berardinelli – Dr.ssa Mauro
Dr.ssa Mauro
ricevimento studenti
martedi dalle ore 12.00 alle ore 13.30
o previo appuntamento telefonico
0861.266888
E-mail: amauro@unite.it
Il materiale contenuto nel presente file è inteso ad esclusivo utilizzo didattico PER GLI STUDENTI DEL I° anno CDL SCIENZE E TECNOLOGIE ALIMENTARI. Gli studenti sono invitati a non ridistribuire suddetto materiale, alcune immagini sono coperte da Copyright.
APPARATO RESPIRATORIO
FUNZIONE
*Immissione di Ossigeno dall’esterno, per consentire
i processi metabolici cellulari aerobici, ed
*Emissione di Anidride Carbonica prodotta dalla
respirazione cellulare
Il Sistema Vascolare svolge la funzione di veicolo tra gli organi della
respirazione (App. Respiratorio) e le cellule dell’organismo
Per svolgere questi compiti l’App. Respiratorio è suddiviso in due parti
funzionalmente e strutturalmente distinte :
• Sistema di conduzione dell’aria per il trasporto delle miscele gassose inspirate ed
espirate
• Sistema per lo scambio passivo delle miscele gassose tra sangue e l’aria (barriera
alveolo-capillare
App. Respiratorio è costituito da:
VIE AERIFERE POLMONI
1 Cavità nasali 6 I polmoni
2 Faringe rappresentano la
3 Laringe sede dell’ematosi
4 Trachea
5 Bronchi e albero
bronchiale
Altre funzioni di alcuni elementi
Il Sistema di conduzione delle vie aerifere non strettamente
(vie aerifere) oltre a connesse con la funzione
contenere e trasportare l’aria respiratoria:
inspirata, provvedono a
filtrarla, riscaldarla ed -Cavità nasali- ospitano l’organo
inumidirla prima che dell’olfatto
-Laringe -concorre all’missione di
raggiunga la porzione
suoni
respiratoria
La proprietà di conduzione è legata alla composizione istologica (una combinazione di osso, cartilagine ed elementi fibrosi). Nel sistema di conduzione: Durante l’inspirazione, l’aria che entra nelle vie respiratorie attraversa un sistema di tubuli ramificati in cui il diametro dimuniusce progressivamente e che alla fine sboccano in sacculi a fondo cieco, gli alveoli bronchiali respiratori. Gli alveoli costituicono gli spazi delimitati da una parete sottile, circondata da una fitta rete di capillari. L’epitelio della parete alveolare e l’endotelio dei vasi adiacenti formano, assieme alla membrana basale, la barriera emato-aerea.
La respirazione consta di 4 eventi: 1. movimento dell’aria fuori e dentro i polmoni (ventilazione) 2. scambio di ossigeno contenuto nell’aria inspirata con l’anidride carbonica del sangue (respirazione esterna) 3. trasporto di ossigeno fuori e dentro le cellule (trasporto dei gas) 4. scambio di ossigeno con l’anidride carbonica in vicinanza delle cellule (respirazione interna)
VIE AERIFERE
1. CAVITA’ NASALI
Le CAVITÀ NASALI sono 2 condotti
affiancati che si estendono in senso
anteroposteriore nello splancnocranio; si
aprono, rostralmente, con le narici e si
continuano, aboralmente, con la faringe, a
livello delle coane; sono in comunicazione
con i seni paranasali. Sono separate tra
loro da un setto mediano cartilagineo.
In ciascuna cavità nasale si descrivono in
senso oroaborale:
-narice,
-vestibolo e
-cavità nasale propriamente detta
Le narici, orifizi nella parte anteriore,
sono separate dal rostro o apice del naso
(sostenuta da ossa e cartilagini).
Nel vestibolo si apre l’ostio del dotto
nasolacrimale.
La cavità nasale propriamente detta, o fossa nasale,
Presenta:
-una parete mediale,
-una laterale
- una volta
-ed un pavimento.
La parete mediale, che separa completamente le due
cavità, costituisce il setto nasale (formato dalla lamina
perpendicolare dell’etmoide e da una cartilagine del
setto che si prolunga rostralmente)
La parete laterale * è data per la
gran parte dall’osso mascellare. Veduta
La volta * * è formata dall’osso ottenuta da
una sezione
nasale e dalla parte nasale del trasversale.
frontale
Il pavimento è formato dai processi
palatini dell’incisivo e del mascellare.Ciascuna fossa nasale si presenta anfrattuosa per la presenza sulla parete laterale dei
cornetti nasali o turbinati *: uno dorsale ed uno ventrale entrambi sostenuti da
un’impalcatura ossea papiracea
*
*
L’impalcatura ossea che sostiene i cornetti può essere solamente
arrotolata come negli Equidi oppure assai ramificata come nei
Carnivori.Il cornetto ventrale delimita ventralmente uno stretto spazio diretto rostro-aboralmente: il meato ventrale Il cornetto dorsale delimita dorsalmente uno stretto spazio diretto rostro-aboralmente: il meato dorsale Tra i due cornetti nasali si insinua la grande voluta etmoidale che costituisce un cornetto medio, appartenente però all’osso etmoide Il cornetto medio concorre a delimitare dorsalmente e ventralmente insieme agli altri due cornetti un terzo stretto spazio diretto rostro- aboralmente: il meato medio
MEATI NASALI
Sull’impalcatura scheletrica delle cavità nasali e dei cornetti si estende la MUCOSA, fornita di una spessa lamina propria che si continua con il periostio o con il pericondrio. La Mucosa è distinta nella porzione olfattiva (di colore giallastro) e porzione respiratoria (di colore rossastro per l’imponente vascolarizzazione) L’epitelio olfattivo è costituito da cellule olfattive (neuroni bipolari), cellule di sostegno e basali. Epitelio respiratorio è pseudostratificato cigliato con presenza di cellule caliciformi. La lamina propria presenta molti elementi linfoidi e ghiandole mucose e sieromucose. La mucosa della cavità nasale fa da filtro all’aria inalata ed è umidificata per la presenza di muco prodotto dalle cellule caliciformi dell’epitelio e delle ghiandole sieromucose della lamina propria che intrappola il materiale corpuscolato, come la polvere. Le ciglia riescono a muovere il muco e trasportarlo in faringe per essere deglutito o espettorato. L’aria viene anche riscaldata per l’elevata vascolarizzazione della mucosa. Il flusso dell’aria va in senso antiparallelo a quello dell’aria cosicchè il calore viene continuamente trasferito all’aria inspirata con un meccanismo di controcorrente. Gli antigeni e gli allergeni contenuti nell’aria vengono subito neutralizzati dagli elementi linfoidi della lamina propria
VIE AERIFERE
2. FARINGE
La FARINGE è un organo cavo impari e mediano di forma tubulare che connette la
cavità buccale con l’esofago e le cavità nasali con la laringe.
I collegamenti con gli organi
circostanti mantengono in situ la
laringe che va incontro a significativi
spostamenti durante la deglutizione o
l’emissione di suoni.La faringe rappresenta una via comune all’apparato digerente ed a quello respiratorio
1) 2) 3)
La parte intermedia prolunga La parte caudale prolunga
caudalmente la bocca e caudalmente l’orofaringe ed
rappresenta perciò la parte è compresa fra la base
orale della faringe. Si dell’epiglottide e l’inizio
compone di : dell’esofago situato a livello
1) una parte poco estesa fra di cartilagine cricoide.
palato molle e radice della
lingua: il retrobocca o fauci.
2) una parte più ampia che
sconfina nel rinofaringe.VIE AERIFERE 3. LARINGE
La Laringe possiede uno scheletro formato da cartilagini tra loro unite da
legamenti e mobilizzate da muscoli intrinseci. Presenta anche dei muscoli
estrinseci che, prendendo attacco su un segmento scheletrico, terminano su
una delle cartilagini determinando così i movimenti della laringe in toto
Le cartilagini ne formano la
struttura di sostegno. Esse
sono Impari (tiroidea,
cricoidea ed epiglottica) e
Pari (aritenoide, cuneiformi
e cornicolate)
Le cartilagine cricoide e tiroide
formano il supporto cilindrico per
la laringe, mentre l’epiglottide
(cartilagine elastica) costituisce
una copertura sopra l’apertura
laringea.
Durante la respirazione, l’epiglottide è nella posizione verticale per permettere il flusso
d’aria, mentre durante la deglutizione (cibo, fluidi o saliva) si pone in posizione
orizzontale e chiude l’entrata alla laringeLa Laringe è sostenuta dall’osso ioide e costituisce la base anatomica
della gola.
E’ coperta dorsalmente dalla
faringe e ventro-lateralmente
dai muscoli cervicali ventrali.
L’estremità caudale della laringe non oltrepassa mai la 2a vertebra
cervicale (1a nel cavallo) eccetto il Suino in cui arriva alla 4 a.I muscoli estrinseci della I muscoli intrinseci della Laringe,
Laringe, provenienti dalle di piccole dimensioni, regolano i
regioni vicine, determinano movimenti dei diversi componenti
il movimento in toto dell’organo.
dell’organo.
M. Aritenoideo: con la contrazione
avvicina le aritenoidi
M. Cricotiroideo (pari):sposta la
cartilagine tiroidea e determina la
tensione delle pieghe vocali
M Cricoaritenoidei, dorsali e
laterali (pari):
aumentano/diminuiscono la tensione
delle corde vocali
M. Tireoaritenoideo (pari): in molte
specie consta di due porzioni,
muscolo ventricolare e vocale,
separate dal ventricolo laterale del
vestibolo. La divisione nelle due
componenti è poco distinta nei
Ruminanti e nel Suino.Le corde vocali non sono altro che pieghe della mucosa rinforzate da connettivo denso elastico (legamento vocale) e da tessuto muscolate (muscolo vocale). Il muscolo vocale insieme con i muscoli laringei controllano la tensione delle pieghe vocali e l’ampiezza dello spazio della glottide permettendo così una regolazione precisa delle vibrazioni dei loro margini liberi in seguito al passaggio dell’aria
Il contatto dell’aria in movimento con i margini delle corde vocali produce e modula i suoni (non la parola che viene formata dai movimenti della faringe, del palato molle, della lingua e delle labbra). Più la corda vocale è lunga , più il timbro del suono è profondo. La laringe di un maschio postpuberale è più larga di quella di una femmina e per questo il suono è più profondo
MUCOSA DELLA LARINGE
La Mucosa della Laringe aderisce direttamente alla faccia della cartilagine
epiglottide, alle pieghe vocali e alla superficie interna della cricoide a causa della
scarsita di sottomucosa che è presente nelle altre zone.
L’epitelio è di tipo pavimentoso stratificato non corneificato, ma a valle delle pieghe
vocali, diventa di tipo respiratorio. Sono presenti papille gustative e nella lamina
propria abbondano fibre elastiche, linfociti e cellule linfatiche che si organizzano
nella tonsilla laringea.
Sono presenti anche ghiandole laringee di tipo tubulo acinoso composto a secrezione
sierosa o sieromucosa.
VASI E NERVI DELLA LARINGE
La Laringe è irrorata dalle arterie laringee craniale e caudale. Le vene
sono satelliti delle arterie.
L’innervazione è data dai nervi laringei craniale e caudale, rami del n.
vago. Il primo porta una componente sensitiva alla mucosa e una motrice
limitata al muscolo cricotiroideo. Il secondo, detto anche n. ricorrente, è
motore per tutti i restanti muscoli intrinseci.Note comparative Equini: laringe relativamente lunga (10-12-cm) e diamtro di 5-6 cm. Cart. tiroidea con lamine allungate Ruminanti: laringe relativamente breve e tozza. Cart. Tiroidea con lamine quasi quadrangolari, c. cricoidea con arco spesso e una corta lamina Maiale: laringe lunga e si può spingere fino a livello delle 4 a vertebra cervicale. Cart. Tiroidea lunga Carnivori: laringe corta e di forma cuboidale. Cart. Tiroidea breve con corni ben sviluppati; c. cricoidea con arco ridotto; epiglottide ampia a base stretta. Nel cane, tra le c. aritenoidi, si riscontra la c. sesamoidea.
VIE AERIFERE
4. TRACHEA
La TRACHEA è un organo cavo cilindrico impari e mediano posto tra laringe e bronchi. Percorre
la regione viscerale del collo (porzione cervicale) e la gabbia toracica (porzione toracica) fino al
mediastino medio dove si divide nei due bronchi principali. Il suo lume, in genere uniforme, è
mantenuto beante da una serie di anelli tracheali cartilaginei (cartilagine ialina) dove la
continuità con la parete posteriore è assicurata da una struttura muscolo-membranosa costituita
dalla pars membranacea, la cui funzione è data dalla struttura muscolare che riesce a far variare il
lume tracheale in ragione di quelle che sono le esigenze.Il primo anello cartilagineo della trachea è unito alla cartilagine cricoide della laringe mediante il legamento crico-tracheale. La trachea termina in cavità toracica biforcandosi, subito dopo l’aorta, nei due bronchi principali, destro e sinistro
Struttura della Trachea
Nell’organizzazione strutturale della trachea, si riconoscono, procedendo dall’esterno verso l’interno:
-Tunica avventizia (connettivale)
-Tunica fibrocartilaginea (membrana fibroelastica che
accoglie gli anelli di cartilagine ialina incompleti che
nella parte dorsale terminano con estremità assottigliate.
Dorsalmente, il muscolo liscio tracheale permette di
ridurre il diametro del lume e di conseguenza la velocità
del flusso d’aria che aumenta)
-Tunica Sottomucosa (connettivo lasso ricco di fibre
elastiche)
-Tunica Mucosa (rivestita da epitelio cilindrico
pseudostratificato con cellule ciliate, mucipare e con
orletto striato. La lamina propria ospita gli adenomeri
delle ghiandole tracheali)Vasi e Nervi della Trachea La trachea è irrorata da rami delle carotidi comuni del tratto cervicale e delle arterie succlavie e bronchiali in quello toracico. I vasi si risolvono in reti nella parte profonda della lamina propria e sotto l’epitelio. Le vene sono satelliti delle arterie I nervi derivano da branchie del n. ricorrente, da rami toracici del vago e da componenti del simpatico. Terminazioni sensitive si riscontrano numerose nella tonaca mucosa. Note comparative Nei Ruminanti e nel Maiale alcuni centimetri prima della biforcazione la trachea stacca il bronco tracheale destinato al lobo craniale del polmone destro Nei Carnivori il bronco destinato al lobo craniale del polmone destro nasce a livello dell’origine del bronco principale destro e così si può parlare di triforcazione bronchiale.
VIE AERIFERE
5. BRONCHI
Dalla divisione della Trachea si originano i DUE BRONCHI PRINCIPALI ciascuno dei
quali si immette, dopo un breve tratto (bronco extrapolmonare), nell’ilo del rispettivo
Polmone
All’interno del polmone, il bronco principale si divide ulteriormente a costituire l’albero
bronchiale formato da rami più numerosi e di calibro minore. Dall’albero bronchiale si
originano i bronchi lobari nella parte dorsale del polmone e ciascuno destinato ad un lobo
polmonare. I bronchi lobari si dividono in bronchi segmentali che si risolvono in bronchi
interlobulari.I bronchi interlobulari si dividono numerose volte in rami sempre più piccoli dal diametro di
0,5-1 mm detti bronchi lobulari o bronchioli.
I bronchioli costituiscono la parte
terminale del sistema di conduzione
dell’apparato respiratorioStruttura dei Bronchi
La struttura dei Bronchi richiama quella della Trachea anche se, con il procedere delle divisioni,
si osserva una semplificazione delle tuniche. Nei bronchi più grandi, gli anelli si riducono
progressivamente fino ad essere sostituiti da placche di cartilagine (bronchi principali e lobari), al
contrario, il muscolo tracheale tende a estendersi.
Nella tunica sottomucosa sono costanti gli adenomeri delle ghiandole bronchiali di tipo tubulo
acinoso semplice a secrezione sierosa e sieromucosa.
Nei bronchi di calibro minore si osserva il progressivo assottigliamento della tunica fibroelastica e
ulteriore riduzione delle placchette cartilaginee che non sono più presenti a partire dai bronchi
interlobulari. La tunica muscolare si espande fino a circondar l’intero bronco con fibrocellule
disposte a spirale o trasversali (muscolo bronchiale di Reissen). La mucosa diventa sottile:
l’epitelio pseudostratificato si trasforma gradualmente in cubico semplice.
L’epitelio dei bronchioli presenta cellule ciliate e le cellule di Clara che mostrano un secreto
glicoproteico con funzione di protezione e di rigenerazione dell’epitelio.
Vasi e Nervi dei Bronchi
L’albero bronchiale riceve i rami dell’arteria bronchiale che formano una rete vascolare
sottomucosa e una più esile sottoepiteliale. Le vne dei bronchi più piccoli si immettono
direttamente nella vena polmonare; quell del restante albero bronchiale e del connettivo stromale
formano piccole ven bronchiali satelliti delle arterie.
I nervi sono dati dai rami bronchiali del n. vago e del simpatico.APP. RESPIRATORIO
6. POLMONI
Sistema per lo scambio passivo- COMPONENTE RESPIRATORIA
I Polmoni sono situati in cavità toracica e vengono distinti in destro e
sinistro. Ciascun polmone è avvolto nel corrispondente sacco sieroso pleurico
(pleura) che occupa la loggia polmonare.
La loggia polmonare è
definita come la parte
di cavità toracica
compresa tra la parte
laterale della cavità
toracica, parte del
diaframma
caudalmente e pleura
mediastinica
medialmente.
Hanno consistenza molle e spongiosa, avvolti dalla pleura, sono
separati dal mediastino.La pleura polmonare con la sua faccia profonda aderisce intimamente al polmone dal quale non è possibile separarla. La sua faccia superficiale è liscia e libera e conferisce al polmone una lucentezza particolare La pleura parietale riveste le pareti della cavità toracica. A seconda della regione viene distinta in: pleura costale, diaframmatica e mediastinica
I due foglietti pleurali (membrana sierosa costituita da epitelio cubico semplice e connettivo sottostante) si affrontano delimitando una cavità virtuale, la cavità pleurale, le cui pareti sono bagnate da un sottile velo liquido (prodotto dalla pleura stessa), il liquido pleurale, che facilita lo scorrimento delle pleure durante i movimenti respiratori e ne impedisce il distacco mediante la sua tensione superficiale.
Il termine mediastino descrive una regione, un setto all’interno del torace. NON E’ UNO SPAZIO!!
Il Polmone ha la forma di semicono con apice volto in avanti e base apposta al diaframma, tagliata di sbieco nel senso dorsoventrale e caudocranialmente. E’ suddiviso in lobi il cui numero varia da specie a specie. Il suo volume corrisponde alla loggia polmonare e presenta oscillazioni legate agli atti respiratori. Il Polmone destro è in genere più grande del sinistro.
La faccia laterale è convessa, e in rapporto con la parete laterale della loggia polmonare.
Presenta le impressioni costali
faccia laterale
La faccia mediale o mediastinica presenta, in zona quasi centrale l’Ilo, area in cui penetrano il
bronco principale, le arterie polmonari e bronchiale e i nervi, e fuoriescono le vene polmonari,
bronchiali e linfatiche. L’insieme di queste strutture, avvolte dalla pleura, è chiamato Peduncolo
Polmonare. La presenza dell’Ilo porta a distinguere sulla faccia mediale due porzioni pre- e
post-ilare. La porzione porzioni pre-ilare presenta una larga depressione: l’impronta cardiaca.
La porzione post-ilare in direzione dorso caudale, in continuazione con l’ilo, corre il legamento
polmonare che rappresenta un mezzo di fissità del polmone nelle sue parti caudali.
Ventralmente al legamento faccia mediale
faccia mediale
polmonare nel polmone destro in
tutti i Mammiferi vi è il lobo
accessorio separato dal resto
dell’organo dal solco della vena
cava caudaleLa base o faccia diaframmatica obliqua in direzione ventro-craniale e si adatta al diaframma
base o faccia diaframmatica
L’apice è arrotondato e si porta a livello dell’apertura craniale del torace ventralmente alla
trachea accolto nella cupola pleurale
L’apice e la porzione craniale del polmone sono
molto mobili in cavità toracica a differenza delle
porzioni caudali mantenute dal legamento
polmonare
apiceIl margine ventrale è sottile ed è accolto nel recesso costo mediastinico. Mostra in
corrispondenza dell’impronta cardiaca un’incisura più profonda a sinistra: l’incisura
cardiaca
Il margine dorsale è ottuso ed occupa la doccia costo-vertebraleIl Polmone è suddiviso in Lobi il cui numero varia tra le specie. In genere il Polmone destro presenta 4 lobi: craniale (o apicale), medio, caudale e accessorio (o azigos). Negli Equini i limiti tra il lobo medio e caudale non si distinguono per cui si descrivono solo 3 lobi. Nell’ambito di ciascun lobo si identificano ulteriori suddivisioni, le zone o segmenti broncopolmonari formati da lobuli polmonari ognuno dei quali ha una forma piramidale. Ciascun lobulo è raggiunto all’apice da un bronco polmonare il quale si dicotomizza in bronchioli terminali ciascuno dei quali si suddivide in 2 bronchioli respiratori che si risolvono in condotti alveolari e sacchi alveolari. Qui si trovano numerosi gli alveoli polmonari
Gli alveoli sono strettamente accostati gli uni agli altri per cui posseggono setti interalveolari comuni. L’insieme delle divisioni del bronchiolo terminale (bronchioli respiratori, condotti alveolari e sacchi alveolari) costituisce un acino polmonare (in genere 15-10-acini) Il connettivo interlobulare che delimita i lobuli e che si continua con quello intralobulare costituisce lo stroma polmonare. I lobuli con il connettivo perilobulare e con i vasi e nervi in essi compresi costituiscono il parenchima polmonare
Durante l’inspirazione l’ossigeno dell’aria entra negli spazi alveolari dei polmoni. Diffonde attraverso la barriera sangue-aria ed entra nel lume dei capillari dove si lega all’eme dell’emoglobina degli eritrociti e forma la ossiemoglobina. L’anidride carbonica lascia il sangue e diffonde attraverso la barriera sanguearia nel lume degli alveoli e da qui viene emessa all’esterno con il resto dell’aria. Il passaggio di ossigeno e anidride carbonica attraverso la barriera è dovuto alla diffusione passiva generata dalla pressione parziale di questi gas nel sangue e nel lume alveolare L’anidride carbonica formata dal metabolismo cellulare entra in circolo e viene trasportata come gas disciolto nel plasma, legata all’emoglobina, o sotto forma di ioni bicarbonato (grazie all’anidrasi carbonica contenuta negli eritrociti) Il sangue ricco di bicarbonato raggiunge i polmoni attraverso le arterie polmonari e l’alta concentrazione di CO2 provoca il suo rilascio con un meccanismo opposto a quello di legame
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