APPARATO TEGUMENTARIO

1. APPARATO TEGUMENTARIO Silvia Sirtori VIII ciclo A060

2. 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

3. 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

4. Apparato tegumentario • L’apparato tegumentario è costituito: • dalla cuteo 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

5. FUNZIONI • 1. Difesadagli 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

6. 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.

7. 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

8. 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,

9. 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. PELI • 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.

10. 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 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.

12. 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.

13. 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

14. 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.

15. 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;

16. 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

17. 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 che aggettano e che sono rivestite da un’epidermide piuttosto bassa fornita di abbondanti cellule mucose.

18. 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

19. Rincocefali CheloniCoccodrilliSquamati (sauri e ofidi) Rettili squamati • 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). Loricati e Cheloni • Caratterizzati dall'enorme sviluppo delle squame cornee o scaglie epidermiche di origine ectodermica e dall’assenzadi 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.

20. 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

21. Lamina interna Lamina esterna VESSILLO Rachide CALAMO SCAPO penne e piume  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’internoIl calamo è aperto per consentire il passaggio delle sostanze nutritivedurante 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.

22. 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.