APPARATO TEGUMENTARIO Silvia Sirtori VIII ciclo A 060

APPARATO TEGUMENTARIO Silvia Sirtori VIII ciclo A 060

• MODULO DIDATTICO: • Gli apparati della vita di relazione e quelli della vita vegetativa dei vertebrati e dell’uomo in particolare • UNITA’ DIDATTICA: • Apparato tegumentario: epidermide, derma e derivati nell’uomo e negli altri vertebrati. • PREREQUISITI • Teoria evolutiva e tassonomia • Principi di embriologia: dalla fecondazione alla gastrulazione (ectoderma, mesoderma, entoderma). • Posizione sistematica dei Vertebrati nel phylum dei Cordati e caratteristiche • La filogenesi dei Vertebrati • I tessuti

Obiettivi: • evidenziare le molteplici funzioni del tegumento • riconoscere le strutture derivate dal tegumento • dedurre le uniformità del tegumento presenti nelle classi di Vertebrati • dedurre la plasticità dell’apparato tegumentario in relazione alle diverse condizioni ambientali

Apparato tegumentario L’apparato tegumentario è costituito: • dalla cute o pelle, che ricopre completamente la superficie del corpo, e a livello delle labbra e degli orifizi naturali del corpo continua con le mucose, • dagli annessi cutanei, varietà di strutture annesse e caratteristiche delle diverse classi di Vertebrati. Nell’uomo: La pelle ha uno spessore variabile da 0, 5 mm sulle palpebre a 4 mm o più sulle palme delle mani e sulle piante dei piedi Gli annessi cutanei sono: peli, unghie, ghiandole sudoripare, sebacee, mammarie

FUNZIONI • 1. Difesa dagli insulti fisici, chimici e biologici, per mezzo del film idrolipidico che la ricopre, per l’attività dei melanociti e per la corneificazione degli strati superficiali. • 2. Assorbimento, in quanto attraverso la pelle possono penetrare selettivamente sostanze diverse. Tale proprietà è sfruttata in campo farmacologico. • 3. Escrezione e secrezione: per mezzo delle ghiandole sudoripare, sebacee e mammarie (nutrimento) di cui è provvista la pelle • 4. Regolazione: traspirazione e temperatura: con l'attività delle ghiandole sudoripare (e gli annessi cutanei peli e penne negli omeotermi) • 5. Percezione sensoriale: terminazioni nervose e organi sensoriali

LA CUTE • Costituita da due strati sovrapposti, l’epidermide all’esterno di origine ectodermica e il derma sottostante di origine mesodermica. • L’epidermide • con funzione di: - formare una barriera fisica agli agenti esterni; - impedire la disidratazione del corpo; - impedire la penetrazione di batteri o altri agenti patogeni; - proteggersi da eventuali scottature solari per mezzo di cellule, chiamate melanociti, che producono pigmento melanina; • Il derma • Con funzione trofica e di sostegno della cute. Nel suo interno si trovano: i vasi sanguigni che danno nutrimento alla cute stessa; i terminali nervosi che servono a ricevere gli impulsi che passano attraverso l’epidermide; gli annessi cutanei ossia le ghiandole sudoripare e sebacee (mammarie) e i bulbi dei peli.

AL MICROSCOPIO… • L’epidermide • • • Costituita da epitelio pluristratificato corneificato strato corneo lo strato più superficiale dell'epitelio, comprende cellule morte fortemente cheratinizzate strato germinativo: le cellule si riproducono continuamente per sostituire quelle sopra che muoiono e si staccano (causando ad esempio, la forfora). • Il derma • • Di tessuto connettivo, L'interfaccia tra epidermide e derma è costituita da centinaia di estroflessioni il cui scopo è quello di aumentare esponenzialmente l'area di contatto in modo da ottimizzare l'adesione e gli scambi

ANNESSI CUTANEI • Formazioni accessorie della pelle che contribuiscono alle sue funzioni generali. • Sono si origine ectodermica e si affondano nel derma – peli con i follicoli piliferi (pilo-sebacei) – ghiandole sebacee, sudoripare e mammarie. – unghie. • Peli con i follicoli piliferi si trovano su tutta la superficie corporea ad eccezione delle aree di pelle glabra: il palmo della mano, la pianta del piede e limitate aree genitali. • Ghiandole sebacee, sempre annesse ai follicoli piliferi, • Ghiandole sudoripare, con variazioni di densità, sono ubiquitarie, • Ghiandole mammarie, presenti complete e attive solo nel sesso femminile e limitate alla regione pettorale. • Unghie, esclusivamente a livello della superficie dorsale della falange distale delle dita,

PELI • • • Tutti i mammiferi sono dotati di pelo= annesso epidermico atto al mantenimento del calore corporeo, privo di vasi sanguigni e terminazioni nervose. • Molti mammiferi (ma non l'uomo) possiedono peli tattili, che generalmente crescono sul labbro superiore e sulle sopracciglia • Nella specie umana, il colore e la forma del capello, insieme a quella del follicolo alla sua base, sono caratteristici delle diverse razze. Costituiti da una proteina detta cheratina: il fusto del pelo è formato da cellule epiteliali modificate, impilate le une sulle altre, piatte e sottili, disposte attorno a una midollare centrale. Ogni pelo affonda la sua radice in una piccola tasca dell’epidermide detta follicolo pilifero o pilo sebaceo Il bulbo rappresenta la parte viva del pelo, è un rigonfiamento bianco della radice. Il pelo cresce dalla base del follicolo e viene nutrito dai vasi sanguigni posti in una papilla dermica. A ogni follicolo pilifero è associato il muscolo erettore del pelo.

il ciclo del follicolo pilifero • I peli sono caratterizzati da un’alternanza di fasi di accrescimento e di quiescenza di durata diversa a seconda del tipo di pelo, che portano alla loro caduta fisiologica e alla loro sostituzione. La fase di accrescimento è in genere la più lunga. – Il ciclo più studiato e conosciuto è quello dei capelli, che prevede una fase di accrescimento della durata di 3 -7 anni (più lunga nella donna rispetto all’uomo), una fase di quiescenza e degenerazione della loro porzione più profonda, della durata di 3 -4 settimane, e una fase di riposo e caduta. – I capelli si accrescono al ritmo di circa 0, 3 mm al giorno, cioè circa 10 -12 cm all’anno e in media possono raggiungere una lunghezza di 40 -85 cm. • I peli umani non sono sincronizzati, come avviene invece in molti animali dove si assiste a cadute stagionali massicce di peli (il cambio della pelliccia): questo significa che si ha una perdita fisiologica giornaliera di circa un centinaio di capelli. – Nello stesso follicolo durante la fase di riposo e caduta del vecchio pelo inizia l’accrescimento del nuovo, che andrà ad occupare il vecchio follicolo.

Le ghiandole del tegumento • Le ghiandole del sistema tegumentario sono esocrine • Le ghiandole sudoripare si distinguono due tipi: • Le ghiandole sudoripare èccrine, le più diffuse si aprono indipendenti alla superficie epidermica, producono un secreto prevalentemente acquoso (99%) e partecipano attivamente ai processi di termoregolazione e all’omeostasi idrica e salina. • Le ghiandole sudoripare apòcrine, spesso sboccano in un follicolo pilifero limitate alle regioni ascellare e ano-genitale, hanno un secreto più ricco di materiali organici, facilmente aggredibile da parte dei microrganismi della pelle e più "odorifero". • Le ghiandole apocrine sono filogeneticamente antiche. • Le ghiandole eccrine sono filogeneticamente recenti, in quanto possedute dai soli Primati: un sudore acquoso come quello dell’uomo è raro negli altri Mammiferi dove prevalgono le ghiandole apocrine e dove all'odore del sudore apocrino concorrono i feromoni, sostanze volatili particolarmente importanti quali richiami sessuali.

• Le ghiandole sebacee, • Producono un secreto denso, atto a mantenere morbidi ed elastici cute e peli: il sebo (miscela di lipidi in prevalenza, detriti cellulari e residui di cheratine: sono ghiandole olòcrine di tipo tubulo-alveolare composto). • Le ghiandole mammarie, • tipiche dei Mammiferi (portatori di mammelle) per l'alimentazione del neonato con la secrezione del latte • Sboccano all'esterno per mezzo di condotti lattiferi. • Si sviluppano a partire dalla pubertà, ma diventano funzionanti solo al termine di una gravidanza e si mantengono tali per tutto il periodo dell’allattamento del bambino, per stimolazione congiunta ormonale e meccanica. • Ogni mammella è composta da una ghiandola formata da una ventina di lobi disposti a raggiera attorno al capezzolo, sostenuti da una robusta trama connettivale e immersi in tessuto adiposo. • Le ghiandole mammarie sono sudoripare apocrine modificate

le unghie • • Formazioni cornee presenti alla superficie dorsale della falange distale delle dita. Le unghie a tegola, piatte, sono caratteristiche dei Primati, uomo compreso. Ogni unghia è formata da tre parti: la radice, nascosta al di sotto della pelle, la lamina, esposta e attaccata alla superficie della pelle, e il margine, formato dall'estremità anteriore libera Gli altri tre lati sono inseriti sotto una piega cutanea (vallo ungueale), Sono costituite da un ispessimento dello strato corneo dell’epidermide, di forma quadrangolare, con il lato distale libero e in accrescimento continuo (la crescita delle unghie è dovuta alla spinta delle nuove cellule, prodotte dalla radice) Le lamelle cornee che costituiscono l’unghia sono strettamente aderenti e non si sfaldano come nelle altre regioni cutanee. Spesso sono presenti tra le lamelle microscopiche bollicine d’aria che formano macchioline biancastre. In prossimità della radice vi è una parte a forma di mezzaluna, chiamata lunula, che appare più bianca in quanto possiede papille più piccole e meno vascolarizzate.

Il tegumento dei Vertebrati • L'organizzazione dell'epidermide e gli annessi cutanei si modificano notevolmente in relazione al passaggio dei Vertebrati dalla vita acquatica alla vita terrestre e alla termoregolazione. • Il tegumento dei vertebrati è costituito: – – dall’epidermide (tessuto epiteliale pluristratificato, derivante dall’ectoderma embrionale) dal sottostante derma (di tessuto connettivo, derivante dal mesoderma embrionale). • Nei Pesci la cute contribuisce a regolare gli scambi osmotici tra organismo e ambiente ed è caratterizzata da cellule metabolicamente attive secernenti muco e altre sostanze e da cheratinociti. Lo strato più esterno di cellule può produrre una cuticola che riveste l'animale in modo continuo pur consentendo scambi con l'ambiente. Non esistono ghiandole. • Il derma contiene nervi, vasi e recettori sensoriali; inoltre, possiede cellule secernenti muco e i cromatofori che danno il colore e l’iridescenza alla pelle Nei pesci, le scaglie sono sottili formazioni di origine ectomesodermica o mesodermica, originano nel derma; •

CONDROITTI smalto scaglie placoidi Ciascuna scaglia è formata da una lamina basale piuttosto slargata, sormontata da un dentello con la punta inclinata e rivolta caudalmente. La lamina basale è situata nel derma e il dentello a sviluppo ultimato perfora l’epidermide e sporge all’esterno lasciando lo smalto nudo. Nell’interno della scaglia si trova una cavità, simile alla cavità della polpa dei denti, occupata da tessuto connettivale e da vasi. I dentelli si accrescono e aumentano di numero con l'età

OSTEITTI Scaglia cicloide e ctenoide: le scaglie si accrescono con strati concentrici senza aumentare di numero. Sono generalmente embricate La lamina della scaglia è sempre contenuta nello spessore del derma che l’ha costituita, in tasche dermiche aggettano e che sono rivestite da un’epidermide piuttosto bassa fornita di abbondanti cellule mucose.

Anfibi • Apodi (cecilie, gimnofioni) • Anuri (rane, rospi, raganelle) • Urodeli (tritoni, salamandre) • • Privi di scaglie, poca cheratina nella cute, abbondanti ghiandole mucose, talvolta anche ghiandole velenose. Gli anfibi prediligono i terreni e i climi umidi e il velo di muco prodotto dalle ghiandole pluricellulari mantiene le condizioni per la respirazione cutanea, che non è impedita dal sottile strato epiteliale imperfettamente cheratinizzato Soprattutto nei rospi l’epidermide produce uno strato corneo piuttosto spesso in relazione alle condizioni di vita Cromatofori nel derma

Rettili Rincocefali Cheloni Coccodrilli Squamati (sauri e ofidi) squamati Loricati e Cheloni • • • Tra le diverse classi dei vertebrati, i rettili rappresentano quella che si è definitivamente affrancata dall'ambiente acquatico, (alcuni hanno fatto ritorno secondariamente all'ambiente acquatico, come le tartarughe marine e i loricati). Caratterizzati dall'enorme sviluppo delle squame cornee o scaglie epidermiche di origine ectodermica e dall’assenza di ghiandole nell’apparato tegumentario. In alcuni casi le squame sono corazzate da una sottostante tavoletta ossea prodotta dal derma • I Rettili subiscono periodicamente la muta. • Negli Ofidi durante la muta, il rivestimento si distacca tutto intero, nei Sauri cade a pezzi. Negli altri Rettili non si può parlare di muta vera e propria, poiché la pelle si desquama gradualmente. • Cromatofori nel derma.

Uccelli • • • Epidermide sottile e non corneificata tranne sulle zampe dove esiste una squamatura scudata ereditata dai rettili e nel becco che è un altro derivato epidermico costituito da un rivestimento corneo che inguaina le arcate mascellari Il piumaggio: – costituisce l'abito dell'uccello e può variare con il sesso, la stagione, il periodo riproduttivo e, mentre per alcuni favorisce il mimetismo, in altri è vivacemente colorato ( cromatofori nel derma e pigmento). – svolge numerose funzioni: definisce la forma e il contorno dell'uccello, lo riveste e lo protegge con più strati, lo isola consentendogli una temperatura interna di 41°C (possono essere mantenute più o meno erette, e in tal modo intrappolano una certa quantità di aria che, scaldata dal corpo dell'animale, fa da strato isolante contro il freddo); gli permette inoltre di volare, grazie alle penne delle ali (remiganti) e della coda (timoniere). L’unica ghiandola presente è la ghiandola dell’uropigio vicino alla coda, che produce una sostanza oleosa impermeabilizzante

penne e piume Lamina interna Lamina esterna VESSILLO Rachide CALAMO SCAPO Annessi cutanei cornei esclusivi degli uccelli, derivati evolutivamente dalle squame dei rettili e di origine epidermica. Una penna consiste di due parti principali: l'asse centrale, o scapo, e il vessillo costituito dalle barbe e le barbule unite fra loro da uncini(anuli). Lo scapo si suddivide in una parte basale nuda e cava, il calamo, infissa nel follicolo, e in una parte libera, detta rachide, che porta il vessillo ed è piena all’interno Il calamo è aperto per consentire il passaggio delle sostanze nutritive durante la crescita della penna. Le penne più vistose, le cosiddette penne di contorno o penne propriamente dette, sono quelle delle ali e della coda: un altro tipo di penna, più soffice e morbida, è la piuma. Intorno alla base delle penne di contorno ci sono poi le filopiume, piccole, semplici, simili a peli, con rachide lungo e barbe rudimentali.

Isolamento termico • Mammiferi e Uccelli sono omeotermi e uno dei principali adattamenti per la termoregolazione è rappresentato dall’isolamento termico, reso possibile dalla pelliccia o dalle piume e dagli strati di grasso sottocutaneo.