L'anatomia

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Data:	17.01.2001
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L’anatomia
L’anatomia è lo studio corporeo degli organismi viventi. Un popolo molto esperto in anatomia, fu certamente quello degli Egizi: presso di essi, infatti, troviamo tracce della mummificazione, cioè il trattamento su cadaveri per assicurarne la conservazione.
I più celebri medici dell’antichità romana furono di origine greca. Ricordiamo i più celebri, come Chelsus e Ipocrate e il grande botanico Dioschoride, il quale aveva una vasta conoscenza delle piante. Questo era molto importante, in quanto permetteva di scoprire nuovi tipi di medicinali per curare le malattie dell’epoca.
In seguito all’epoca romana, vi sono i cosiddetti “secoli bui” del medioevo, dovuti soprattutto alle invasioni barbariche che cancellarono gran parte della cultura romana.
Un primo recupero di questa cultura fu fatto intorno ai secoli IX-X da parte di abbazie e monasteri. In questi secoli, infatti, nacquero i primi centri di studio e di culto come le università. La prima vera università si forma a Salerno (VIII secolo), dove troviamo una prima descrizione degli erbari e le prime tavole anatomiche. In seguito sorgeranno università a Pisa, Bologna, Padova, ecc.
Nel medioevo, il medico era una professione molto ambita per due ragioni: la prima perché era un’attività molto redditizia, la seconda perché permetteva di curare gli altri ma, soprattutto, se stessi. Lo studente che voleva diventare medico, però, doveva dimostrare di saper compiere la dissezione dei cadaveri. Questa, però, non era una procedura semplice, in quanto non tutti erano in grado di procurarsi un cadavere sul quale operare. A tal fine, nascono le tavole anatomiche, derivanti dalla dissezione dei cadaveri.
La produzione di potenti microrganismi permise lo sviluppo della microbiologia, cioè lo studio dei microrganismi. Si scoprì così l’origine di molte malattie infettive, quali il carbonchio, trasmesso dagli erbivori e la rabbia. Nella figura a lato vediamo Luis Pasteur nel suo laboratorio. Egli scoprì l’origine del carbonchio e inventò il primo vaccino contro la rabbia.
Durante il VI secolo si verifica la rivoluzione scientifica, durante la quale si afferma il metodo scientifico sperimentale e c’è una grande rivoluzione nel sapere (tutto si basa su esperimenti). Altri due fenomeni di rilievo:
1. Nascita della stampa (importante, in quanto permette la riproduzione delle tavole anatomiche);
2. Nascita del microscopio: introdotto nella II metà del 1600, il microscopio offre ulteriori e potenti possibilità di osservazione, ma non consente gli sviluppi che erano attesi. Per vedere l’affermazione delle sue possibilità, bisognerà aspettare il 1800, con l’affermazione delle famose tecniche istologiche.
In seguito l’anatomia, progredendo, diventa uno strumento sempre più raffinato nelle mani del chirurgo, ma i progressi non si vedono subito: molte persone, infatti, subito dopo le operazioni, muoiono a causa di febbri. Nella II metà del 1800, grazie allo scienziato Louis Pasteur, si scopriranno quei batteri (o germi)
che infettano le ferite dei pazienti subito dopo le operazioni. Pertanto, cominciano ad apparire i primi camici bianchi e i liquidi sterilizzati.
Nel 1830, in una clinica di Vienna, viene fatta un’altra scoperta: è più pericoloso partorire in ospedale che a casa, in quanto la donna è esposta maggiormente alle febbri puerperali (cioè febbri pre-parto).
Attualmente, l’anatomia (chirurgia e medicina), giovano di contributi d’altre scienze (chimica, fisica, ingegneria).
I tessuti biologici
Riconosciamo un numero limitato di tessuti:
1. Epiteliali
2. Trofo-meccanici (comprendenti connettivi, cartilagine, osso)
3. Muscolari
4. Circolanti
5. Linfoide
6. Nervoso
Epiteliali
I tessuti epiteliali sono costituiti da strati contigui di cellule che formano un rivestimento protettivo su tutto il corpo. Questi tessuti hanno due funzioni principali:
1. Delimitazione degli organi; (sia nelle cavità interne sia in quelle esterne);
2. Scambi con l’esterno.
Gli epiteliali si dividono in:
Monostratificati: sono dotati di un unico strato di cellule e hanno forza assorbente. Si trovano all’interno degli organi e hanno la funzione di proteggerli e idratarli.
Pluristratificati: sono formati da più strati di cellule e, a loro volta, possono essere di due tipi:
1. Corneificati: dotati di uno strato corneo e contenenti una proteina (cheratina);
2. Molli
Esiste anche un altro tipo di tessuto epiteliale, l’epiteliale di rivestimento, che secerne un secreto come, ad esempio, il sudore o la saliva.
Trofo-meccanici
Nei tessuti trofo-meccanici scorrono i vasi sanguigni che si diramano, nutrendo gli altri organismi. I tessuti trofo-meccanici sono costituiti da cellule sparse che sono tenute insieme da una sostanza detta matrice fondamentale. Se questa matrice è solida, ci troviamo nella categoria dei connettivi, al contrario, se è gelatinosa, ci troviamo nella cartilagine. L’osso è composto da una parte minerale e da una parte organica. La parte minerale rende l’osso resistente, quella organica lo rende flessibile.
I trofo-meccanici, sono composti anche da fibre, che li rendono resistenti. Le fibre, a loro volta, si dividono in due gruppi:
1. Fibre elastiche: resistono alle deformazioni;
2. Fibre collagene: indeformabili ma molto resistenti.
I tendini, quei tessuti connettivi che tengono insieme i muscoli con le ossa, sono un classico esempio di fibre collagene.
In definitiva, i tessuti trofo-meccanici, hanno la funzione di sostenere, proteggere e rafforzare tutti gli altri tessuti del corpo.
Muscolari
I tessuti muscolari possono essere di due tipi:
Striati: sono detti volontari, poiché il loro movimento dipende dalla nostra volontà (di questa categoria fa eccezione il cuore che, pur essendo un muscolo striato, non dipende dalla nostra volontà).
Lisci: sono detti involontari, poiché il loro movimento non dipende dalla nostra volontà.

I tessuti muscolari visti al microscopio. A sinistra un muscolo striato, a destra un muscolo liscio.
La contrazione delle cellule muscolari avviene grazie all’azione di due proteine, l’actina e la miosina. Queste due proteine, creano, all’interno dei muscoli striati, dei raggruppamenti regolari e formano delle striature, ragion per cui i muscoli sono detti striati. Al contrario, all’interno dei muscoli lisci, non sono disposte in raggruppamenti regolari e, quindi, non formano le striature.
E’ opportuno menzionare due tessuti muscolari quali i tendini e i legamenti. I tendini sono tessuti connettivi che uniscono i muscoli alle ossa, mentre i legamenti sono tessuti connettivi che uniscono le ossa tra di loro.
E’, inoltre, importante sapere che la maggior parte dei muscoli presenti nel corpo lavorano in coppie antagoniste, cioè al contrarsi dell’uno, l’altro si rilassa e viceversa (es. bicipite e tricipite).
Quando flettiamo ed estendiamo il braccio, entra in funzione una coppia di muscoli antagonisti, il bicipite e tricipite. Nel momento d’estensione il tricipite si contrae mentre il bicipite si rilassa. Viceversa, nel momento di flessione, il bicipite si contrae, mentre il tricipite si rilassa.
Circolanti
Uno dei più importanti tessuti circolanti è il sangue. Il sangue è costituito da una sostanza inter-cellulare detta plasma (contenente il 90% d’acqua) e da una parte corpuscolare (parte solida). Nel plasma troviamo acqua, sali minerali, sostanze nutritive, ormoni e metaboliti vari, mentre nella parte corpuscolare vi sono globuli bianchi, globuli rossi e piastrine.
I globuli rossi sono costituiti dall’emoglobina, una proteina contenente ferro (che conferisce ai globuli la colorazione rossa). L’emoglobina trasporta l’ossigeno e ritira lo scarto della respirazione, cioè l’anidride carbonica (CO2). La densità dei globuli rossi nel sangue è di circa 5.000.000 per mm3, mentre quella dei globuli bianchi varia da 5 a 7.000.000 per mm3.
I globuli bianchi (detti leucociti nel linguaggio medico) sono di tre tipi:
1. Granulociti: hanno la funzione di difendere l’organismo (funzioni fagocitose), in quanto distruggono le cellule morte e le digeriscono (funzione di spazzini);
2. Linfociti: sono cellule dette “a tutto nucleo” e intervengono nelle funzioni immunitarie;
3. Monociti: abbandonano il sangue periferico e raggiungono i tessuti (trasformandosi in macrofagi).
Le vene sono i vasi che portano al cuore il sangue di ritorno dalle varie parti del corpo, e sono dotate di pareti sottili ed elastiche. Le arterie sono vasi sanguigni piuttosto grossi, che trasportano il sangue dal cuore a tutte le altre parti del corpo. Le arterie sono dotate di pareti robuste e molto elastiche.
Le piastrine sono frammenti di cellule, di forma tondeggiante, prive di nucleo, e hanno la funzione di coagulare il sangue con l’aiuto di una proteina detta fibrinogeno, che si forma in presenza di una ferita, che si trova nel sangue e viene chiamata fibrina quando si solidifica.
Le piastrine hanno una vita media di nove giorni. La milza e il fegato sono gli organi principalmente deputati alla rimozione delle piastrine alterate o senescenti.
Linfoide
Il tessuto linfoide è formato dai linfociti e dai linfonodi, che sono delle masse di sostegno. La milza è un esempio di organo linfatico ed è quello di maggiori dimensioni. Esso svolge la funzione di distruzione delle cellule invecchiate del sangue.
Le funzioni di un tessuto linfoide sono quelle di recuperare i liquidi corporei e di presiedere le difese dell’organismo.
Nervoso
Il tessuto nervoso è costituito dai neuroni, che sono le unità fondamentali, in quanto trasmettono gli impulsi. Tutt’intorno ai neuroni si trovano i dendriti, che sono delle superfici sulle quali vengono raccolti gli impulsi provenienti dai neuroni i quali, a loro volta, hanno ricevuto il messaggio dal nucleo (pirenoforo). Infine, vi sono gli assoni, che hanno il compito di portare il messaggio (o impulso) all’esterno.
I neuroni possono essere di vario tipo:
1. Sensoriali: ricevono le sensazioni;
2. Motori: rendono possibile contrarre i muscoli;
3. Associatori: elaborano risposte adeguate agli impulsi ricevuti.
I denti
I denti hanno forme diverse perché hanno compiti differenti. Distinguiamo tre classi di denti:
1. Incisivi: si comportano come forbici, in quanto dividono e sminuzzano i cibi; sono quindi affilati e taglienti;
2. Canini: sono lunghi e appuntiti, per poter afferrare e lacerare i cibi, soprattutto la carne;
3. Premolari e molari: triturano e masticano i cibi, soprattutto le verdure.
In ogni dente possiamo distinguere tre parti:
1. Corona: la parte che sporge dalla gengiva. E’ allungata e tagliente negli incisivi, conica nei canini e cubica nei premolari. Nei molari sono presenti anche piccole sporgenze, dette tubercoli;
2. Colletto: la zona che collega, all’altezza della gengiva, la corona alla radice;
3. Radice: la parte che sostiene il dente nell’alveolo. E’ unica negli incisivi e nei canini, articolata nei premolari e nei molari.
I denti sono costituiti da un tessuto molto più duro dell’osso, la dentina. Essi sono infissi nelle due arcate dentarie (superiore e inferiore) e, in ciascuno è possibile riconoscere: la corona, cioè la parte che spunta dalla gengiva, dove la dentina è rivestita da un tessuto ancora più duro, lo smalto; il colletto, che collega la corona alla radice, la radice, la parte profonda, che fissa ogni dente nell’alveolo. All’interno del dente si trova la polpa, un tessuto ricco di fibre nervose, che lo rendono molto sensibile, in quanto vi sono i vasi sanguigni e i nervi.
I denti sono composti da due strati e da una cavità centrale:
1. Primo strato: lo smalto ricopre l’avorio della corona e del colletto del dente. E’ di colore biancastro ed è durissimo, dato che è costituito quasi totalmente di sali di calcio.
Il cemento ricopre la radice e unisce il dente all’alveolo.
2. Secondo strato: l’avorio (o dentina) è una sostanza giallognola, la cui composizione è simile a quella delle ossa. Lo troviamo, in buona parte, nel dente.
3. Cavità centrale: la camera pulpare occupa la cavità centrale del dente. Ha un colore rossastro ed è formata da vasi sanguigni, nervi e tessuti molli.
L’uomo adulto possiede 32 denti (il bambino 20) che hanno forma e nomi differenti. Distinguiamo: 8 incisivi affilati e taglienti, che incidono e tagliano il cibo; 4 canini particolarmente appuntiti, che lacerano il cibo; 8 premolari e 12 molari, piatti e con le punte arrotondate che sminuzzano finemente il cibo. Gli ultimi 4 molari (i denti del giudizio) sono denti alquanto strani, in quanto nascono tardi, di solito intorno ai vent’anni ma anche oltre.
Lo stomaco e il processo digestivo
Lo stomaco è una sorta di sacca di circa 1500 cc3 di volume. E’ costituito da due valvole:
1. Il cardias: è la valvola d’entrata nello stomaco e ha il compito di evitare il rigurgito del cibo;
2. Il piloro: è la valvola d’uscita dello stomaco e rappresenta il punto dal quale escono gli alimenti per entrare, in una fase successiva, nell’intestino.
All’interno dello stomaco si trova una mucosa gastrica, percorsa da tanti buchi che immettono in ghiandole che producono un enzima digestivo, il pepsinogeno (trasformato, nella forma attiva, dall’acido cloridrico diventa pepsina). Il pepsinogeno, all’uscita dallo stomaco, viene attivato da due fattori:
1. La temperatura: è indispensabile per una buona digestione;
2. L’acidità (o acido cloridrico - HCl); il pepsinogeno diventa pepsina.
La pepsina trasforma le proteine in peptoni, cioè “tronconi” di amminoacidi che vengono demoliti successivamente nell’intestino.
Lo stomaco è influenzato sia dal sistema nervoso sia da quello endocrino. La presenza del cibo stimola la produzione di succo gastrico che sminuzza e digerisce il cibo. La presenza di cibo nello stomaco provoca, da parte delle cellule gastriche, la produzione di un ormone, la gastrina. La gastrina agisce sulle cellule muscolari della parete dello stomaco e ne aumenta le contrazioni.
L’ulcera gastrica è una malattia che attacca i succhi digestivi dello stomaco. Si verifica in seguito a processi infiammatori, disturbi di origine nervosa, traumi fisici e chimici. L’elicobacter è il batterio responsabile dell’ulcera. La riparazione di un’ulcera avviene tramite la formazione di una cicatrice.
Pancreas e fegato
Superato lo stomaco, si entra nel primo tratto dell’intestino tenue, comprendente il pancreas e il fegato. Il pancreas può essere di due tipi:
1. Esocrino: è un tessuto ghiandolare, contenente il bicarbonato di sodio (NaH Co3); produce una serie di enzimi necessari alla digestione come:
a. Tripsina: continua il lavoro della pepsina, cioè disgrega i peptoni in peptidi;
b. Lipasi: scinde il trigliceride (scomponendolo in acidi grassi e glicerolo);
c. Nucleasi: scompone gli acidi nucleici;
d. Amilasi: agisce sull’amido.
2. Endocrino: riversa il suo prodotto di secrezione (ormoni) nel sangue. Forma delle isolette di tessuto dette isole del langerans (dallo scopritore che le ha individuate). Inoltre, produce insulina e glucagone. L’insulina preleva il glucosio dal sangue e ne consente l’entrata nelle cellule, mentre il glucagone attiva l’accumulo del glicogeno e delle risorse nel fegato. Sia l’insulina che il glucagone sono due componenti fondamentali del metabolismo glucidico.
Una condizione normale di glucosio nel sangue è pari a 110 mg. Oltre i 110mg si verifica il diabete; il diabete è una malattia che non può essere curata, ma attraverso iniezioni d’insulina e un’attenta riduzione dell’assunzione di zuccheri, può essere controllata.
Il fegato pesa circa da 1 a 1.5 kg ed è la ghiandola più grossa del corpo. Il fegato non produce alcun enzima digestivo, ma secerne un liquido importantissimo quale la bile, che è raccolto in una sorta di sacchetto detto cistifellea. La cistifellea, attraverso un condotto detto coledoco riversa la bile nel duodeno.
La bile è una soluzione composta d’acqua e sali biliari (derivanti dai globuli rossi invecchiati). I sali biliari servono ad emulsionare i grassi(cioè a ridurli in minute goccioline che sono digerite dalla lipasi).
Il fegato ha molteplici funzioni:
1. Emocateretica: distrugge le cellule invecchiate del sangue (analogamente alla milza);
2. Detossificante: scompone gli elementi tossici degli alimenti (es. l’alcol è una sostanza tossica e il fegato lo scompone in sostanze non nocive per l’organismo).
3. Agisce sul metabolismo degli zuccheri;
4. Agisce sul metabolismo dei lipidi;
5. Agisce sul metabolismo dei glucidi;
6. Scompone i lipidi degli alimenti e li riversa nel sangue;
7. Partecipa al metabolismo delle proteine portando via il gruppo azotato;
8. Produce la bile (materiale di scarto).
Il fegato, però, oltre ad essere un organo fondamentale per quanto detto, è anche molto esposto a malattie, quali la steatosi (ingrassamento del fegato), la cirrosi epatica, malattia molto grave in quanto la parte connettivale del fegato diventa sovrabbondante e il fegato viene stritolato (si riduce di volume) e l’etilismo cronico, cui responsabile principale è l’alcol, che riduce l’effetto delle difese e la percezione dell’individuo. E’ a causa di questa malattia che parecchie persone sono schiave dell’alcol.
Intestino tenue
L’intestino tenue è un organo lungo circa 7 metri. All’interno di esso si completa il processo digestivo. All’interno dell’intestino tenue si trovano i microvilli intestinali, lunghi circa 2mm, che sono costituiti da un epitelio superficiale. Nella sottomucosa si trovano i vasi sanguigni. L’intestino tenue può essere diviso in tre parti:

Le pareti dell’intestino tenue sono tappezzate di piccole protuberanze, i villi intestinali. Essi sono ricchi di vasi sanguigni e vasi linfatici, e sono circa 3000 in un centimetro quadrato.
1. Duodeno: riversa sugli alimenti (provenienti dallo stomaco) le secrezioni provenienti da pancreas e dal fegato;
2. Digiuno: composto da valvole conniventi, che trattengono gli alimenti allo scopo di digerirli meglio; contiene le ghiandole intestinali che secernono il succo intestinale;
3. Ileo: impedisce che i cibi compiano il processo inverso, cioè che ritornino verso la bocca, causando il rigurgito (o vomito) degli alimenti.
Intestino crasso
L’intestino crasso si trova come una sorta di arco tutt’intorno all’intestino tenue ed è lungo circa 1.5 metri. L’intestino crasso è privo di ghiandole intestinali. L’intestino crasso può essere diviso, analogamente a quello tenue, in tre parti:
1. Cieco: all’estremità si trova l’appendice vermiforme (la cui infiammazione provoca la nota appendicite);
2. Colon: articolato in tre sezioni: ascendente, traverso e discendente;
3. Ansa iliaca: nel suo tratto finale si trova il retto, che sbocca nell’ano (un orifizio d’uscita).
La classificazione
Innanzitutto, è importante definire il termine classificazione (o tassonomia): classificare significa raggruppare in base a determinate caratteristiche.
La classificazione viene fatta in base a due ragioni: la prima riguarda puramente l’utilità, mentre la seconda consiste nello stabilire criteri di classificazione che siano idonei alla materia con cui si sta operando.
In passato, l’uomo sfruttava il metodo utilitaristico, cioè un criterio di sopravvivenza. Egli, infatti, conosceva molti più animali e piante di noi, in quanto ne interagiva quotidianamente in maniera diretta. Non per niente, egli era definito come cacciatore e raccoglitore.
Negli anni successivi la classificazione diventa un interesse culturale, in quanto si ha la necessità di conoscere gli organismi non più solamente per utilità, ma anche per le loro caratteristiche intrinsiche.
La prima classificazione di una certa entità si ha nel IV secolo grazie al filosofo Aristotele (il fondatore della classificazione scientifica), il quale classifica circa 400 specie in base a determinati gruppi.
Nel 1700, un botanico svedese Carl von Linneè (meglio conosciuto come Linneo) fonda la classificazione moderna e classifica circa 5.000 specie. Al centro del suo raggruppamento, vi è, appunto, la specie (intesa come quel gruppo d’individui simili maschi e femmine in grado di riprodursi e di generare figli). Egli, inoltre, è il fondatore della nomenclatura binomia, basata su due nomi: il primo indica il gruppo di appartenenza della specie, il secondo indica il nome della specie (es. felix-leo felix indica la categoria, cioè quella dei felini, mentre leo indica il nome, cioè leone). Tutte queste specie erano classificate in latino, in quanto era la lingua ufficiale del tempo.
Dopo Linneo, la classificazione si avvale di molteplici contributi:
a. Il microscopio rivela un mondo, fino ad allora sconosciuto, quello dei microrganismi, che amplifica il campo della classificazione.
b. I grandi viaggi, condotti soprattutto per mare, rivelano una miriade di organismi animali e vegetali, tutti da scoprire, tutti da classificare.
c. Vengono approfonditi gli studi di anatomia, con precise indagini sulla struttura di organismi vegetali e animali.
d. Si confrontano le strutture anatomiche con le funzioni ed entrambe vengono confrontate nei vari organismi (si parla di anatomia comparata).
e. Si confrontano gli embrioni (embriologia), in quanto lo sviluppo embrionale sembra riassumere in breve tutto lo sviluppo evolutivo. Risulta, quindi, più facile confrontare animali e piante guardandoli nel loro itinerario evolutivo, osservare, cioè, le somiglianze e le differenze dall’origine in poi.
f. Gli studi di genetica ci consentono di confrontare gli organismi per le affinità o differenze circa il patrimonio genetico.
g. Gli studi di biochimica ci permettono di confrontare le molecole e quindi di stabilire analogia e differenze in maniera più specifica. Tutti questi elementi trasformano la tassonomia in un insieme di alberi genealogici in cui gli organismi sono osservati in base al percorso evolutivo che hanno subito. Il grande raggruppamento detto tipo (da Linneo) diventa philum: grosso insieme di organismi per i quali è osservabile e descrivibile un certo itinerario evolutivo.
Oggi vengono descritti cinque regni:
1. Monere: sono gli organismi procarioti, tutti unicellulari. In pratica, sono i batteri e le alghe azzurre.
2. Protisti: comprendono forme unicellulari eucariote autotrofe ed eterotrofe. I protozoi e le alghe unicellulari appartengono a questo gruppo.
3. Piante: organismi pluricellulari eucarioti autotrofi.
Le piante hanno bisogno di acqua, anidride carbonica e di sali minerali. Tutte queste sostanze, dette inorganiche, sono assorbite dalla pianta in parte attraverso le radici e attraverso le foglie. All’interno delle foglie le sostanze inorganiche vengono trasformate in sostanze più complesse, dette organiche. Questa trasformazione si compie attraverso una reazione chimica che avviene nelle foglie verdi (fotosintesi clorofilliana).
4. Animali: organismi pluricellulari eterotrofi ed eucarioti.
5. Funghi: un tempo venivano messi tra le piante, ma mancano di una funzione fondamentale: la fotosintesi. D’altro canto, non possiedono la reattività degli animali. Per questo motivo, è stato creato per loro un regno a parte. Questi organismi non comprendono soltanto le caratteristiche come il gambo e il “cappello”, ma centinaia di migliaia di specie che, comunemente, vengono definiti muffe.
La maggior parte delle specie dei funghi non è costituita da vere e proprie cellule, ma da microscopici filamenti, detti ife, contenenti citoplasma all’interno del quale sono presenti più nuclei. Nelle immagini in alto, sono rappresentati tre tipi di funghi velenosi quali (da sinistra verso destra): Amanita phalloides, Amanita muscaria, Boletus satanas.
I protisti
I protisti comprendono gli organismi unicellulari. I protisti possono si dividono in due gruppi:
a. Flagellati
1. Eterotrofi Protozoi: b. Ciliati
c. Sarcodici
d. Sporozoi
a. Alghe verdi
2. Autotrofi Alghe unicellulari: b. Diatomee
c. Altre
Fungini: a. Lieviti
b. Micoplasmi
a. Protozoi: sono organismi composti da cellule voluminose e complesse e sono dotati di una membrana citoplasmatica flessibile. Il citoplasma può essere distinto in endoplasma, più interno e ricco di attività enzimatica ed ectoplasma, che risulta periferico e prende rapporto con il mondo esterno inglobando il materiale nutritivo.
Nella figura a lato sono rappresentati alcuni parameci, protozoi che vivono nelle acque dolci, dove si nutrono di batteri e di altri organismi microscopici.
b. Flagellati: sono gli organismi meno specializzati; possiedono lunghe appendici (flagelli) che si muovono a spirale, consentendo ai microrganismi di spostarsi. Alcuni tipi di flagellati contengono il tripanosoma gambiensi, un parassita che provoca una serie di malattie dette tripanosomiasi e che si trova nell’Africa equatoriale. Il tripanosoma è costituito da una cellula allungata e le malattie vengono trasmesse dal morso di un insetto, noto come mosca tze-tze, i cui effetti provocano nell’individuo stati di depressione e febbrili.

Nella figura a lato è rappresentato un flagellato, così chiamato perché provvisto di una struttura simile a una frusta con cui si muove nei lilquidi.
c. Ciliati: sono le cellule più complesse; sono rivestiti da corti appendici (ciglia) che sono indispensabili per il movimento nell’acqua; infatti li troviamo in acque calme, tranquille, a volte, anche fissi sui fondali. I ciliati sono detti decompositori, in quanto scompongono gli alimenti e sono usati anche nei depuratori per distruggere le sostanze tossiche e inquinanti.
d. Sarcodici: sono privi di appendici e si muovono cambiando continuamente di forma il loro organismo (movimento ameboide). Il rappresentante di questo gruppo è L’ameba pseudopoli, in quanto questi microrganismi effettuano delle espansioni simili a quelle emesse dalle amebe per muoversi. Essi si nutrono per fagocitosi.
Altri sarcodici possiedono un rivestimento esterno fatto di calcare o selce. Le cellule di questi sarcodici scambiano con l’esterno grazie a delle sporgenze presenti sui gusci dette eliozoi e foraminiferi. Anche alcuni di essi sono parassiti, così come alcune amebe sono parassiti intestinali.
Nella figura a lato è rappresentata un’ameba; questo microrganismo si muove emettendo delle estroflessioni dette pseudopoli.
Sporozoi: si chiamano così in quanto, al momento della riproduzione, vengono generati degli organismi che ricordano le spore (durante la riproduzione la cellula si frammenta). Molti di loro sono parassiti, per esempio il plasmodio della malaria (parola riferita all’aria insalubre e malsana). La malaria viene trasmessa, analogamente al tripanosoma, da un insetto, in questo caso una zanzara, che si trova in zone tropicali.
Le bonifiche (cioè la purificazione di paludi), gli insetticidi (come il DDT portato dagli americani dopo la seconda guerra mondiale) e alcuni farmaci hanno permesso di combattere questi parassiti. Questi farmaci sono arrivati in Italia ma non in tutto il mondo: molte persone, infatti, soprattutto nelle zone calde, muoiono ancora di malaria.
Protisti autotrofi
a. Alghe unicellulari (alghe verdi): sono organismi unicellulari dall’aspetto filamentoso. Vivono in acque dolci o poco profonde, ma non mancano le alghe marine o quelle che si sviluppano su suoli umidi o sul tronco di alberi. Le alghe verdi contengono importanti pigmenti, quali i carotenoidi e le clorofille a e b, molto efficaci nel catturare le varie lunghezze d’onda della luce. Presentano un’alternanza di generazioni in cui, a seconda delle specie, le generazioni possono essere simili (isomorfe) o differenti (eteromorfe).
c. Alghe diatomee: abitano i mari e costituiscono la base alimentare degli organismi viventi. Una caratteristica fondamentale di queste alghe è che vivono all’interno di una sorta di scatolina di vetro, fatta di selce. Questi gusci di selce sono molto spettacolari, in quanto sono dotati di disegni e colori molto suggestivi. Quando le alghe muoiono, i loro gusci vengono rilasciati nell’ambiente.
d. Euglenofite: costituiscono, insieme alle diatomee e alle alghe verdi, la terza delle sei divisioni delle alghe. Sono costituite dall’euglena, una cellula eucariote autotrofa, contenente un flagello. In mancanza di luce, l’euglena perde i cloroplasti e diventa un flagellato.
e. Fungini: sono funghi microscopici che sono assimilabili nel regno dei funghi. Un esempio di protisti fungini è rappresentato dai lieviti, che sono fatti di cellule molto piccole (vengono utilizzate per la produzione di gas attraverso il metabolismo. I lieviti sono alla base della produzione di tutte le bevande alcoliche (attraverso la fermentazione).
f. Micoplasmi: sono microrganismi privi di pareti cellulari. Rappresentano i più piccoli organismi in grado di riprodursi; fatta eccezione per alcune specie, i micoplasmi sono immobili. Alcuni micoplasmi sono parassiti e provocano gravi malattie in diverse specie di animali (es. i pleuropolmoniti nei bovini). I micoplasmi isolati dall’uomo appartengono ad almeno sette specie diverse. La loro patogenità sull’uomo è ancora incerta: solo pochi si sono dimostrati causa di malattie.
Monere
Le alghe azzurre unicellulari coloniali appartengono a questo gruppo; formano delle masse gelatinose che fanno la fotosintesi. Le alghe azzurre sono i primi procarioti che hanno sviluppato questa possibilità, in quanto sono stati i primi organismi in grado di sfruttare la luce e sono il primo anello della catena alimentare (sono comparsi circa 2.5 miliardi di anni fa). Oltre all’azzurro, queste alghe sono dotate anche di altri pigmenti come il nero, bruno.
Sono dotate di un sistema di membrane (a lamella) capace di fare la fotosintesi. Le troviamo in acque calme, basse e dolci. Sono la testimonianza di un primo esperimento da parte della natura di catturare la luce.

A questo gruppo appartengono tutti gli organismi costituiti da cellule procariote (prive di un nucleo ben definito avvolto da membrana); le monere possono vivere praticamente in ogni tipo d’ambiente, anche in condizioni assolutamente inospitali, quali i ghiacci polari e le sorgenti idrotermali.
In queste due fotografie al microscopio ottico si possono vedere: a sinistra, una colonia di stafilococchi, batteri responsabili di numerose malattie; a destra gli intricati filamenti di un’alga azzurra molto diffusa nelle acque dolci e nei terreni umidi.
A questo regno appartengono prevalentemente i batteri, organismi rivestiti esternamente da una parete cellulare proteico – polisaccaridica e internamente da una membrana plasmatica che racchiude un citoplasma al cui interno sono presenti dei ribosomi. In questi organismi vi è un unico cromosoma costituito da DNA e di forma circolare. La parete cellulare conferisce ai batteri le seguenti forme principali: cocchi (a sfera), bacilli (a bastoncino), spirilli (a spirale), vibrioni (a bastoncino ricurvo). Si possono trovare anche batteri autotrofi fotosintetici e autotrofi chemiosintetici; tuttavia la maggior parte dei batteri è eterotrofa con organismi saprobi, parassiti e simbiotici. La riproduzione avviene normalmente per scissione, cioè per divisione della cellula madre in due cellule figlie identiche. Alcuni batteri possono dare vita ad alcune forme dette spore, che consentono loro di sopravvivere anche in condizioni ambientali estremamente sfavorevoli. Al regno delle monere appartengono gli archebatteri e gli eubatteri.
I Celenterati
I celenterati sono detti tali in quanto dotati di celenteron, cioè lo stomaco; hanno una cavità digerente e possiedono una rete di cellule nervose, che consente un coordinamento delle funzioni; rispetto ai poriferi possiedono la reattività (sono i primi organismi che si possono muovere). Sono costituiti da:
a. Ectoderma: il rivestimento esterno;
b. Entoderma: la cavità che riveste il celenteron;
c. Mesoclea: il tessuto che si trova in mezzo.
Le meduse e i coralli sono i principali rappresentanti dei celenterati.
Le meduse. Sono degli organismi orticanti, in quanto possiedono tentacoli, che possono essere lunghi anche alcuni metri, detti orticanti in quanto causano all’uomo reazioni allergiche che, talvolta, possono essere anche molto gravi. Sui pesci hanno effetto paralizzante. Le meduse sono invisibili, in quanto sono trasparenti e, a parte alcune chiazze sulla loro superficie come i gameti (cellule sessuali), si riesce a distinguerle, altrimenti si confondono con l’acqua.
I coralli. Essi costituiscono delle vere e proprie catene di microrganismi (le note barrire coralline). Le barriere coralline sono gli ecosistemi più ricchi del pianeta e costituiscono una catena alimentare molto complessa (e spettacolare).
Un esempio di due celenterati, la medusa e l’anemone di mare. Entrambi sono animali marini che presentano un’unica apertura provvista di tentacoli, attraverso la quale il cibo entra in una cavità dove viene digerito.
Philum dei vermi
All’interno del philum, riconosciamo 3 tipi di vermi:
1. Platelminti;
2. Nematodi;
3. Anellidi.
Platelminti
Il nome significa “vermi piatti” e indica, infatti, animali con il corpo piatto, allungato e sottile. Sono organismi molto semplici, alcuni dei quali nocivi per il nostro organismo.
Analizziamone due forme, una libera e una parassitaria.
Forma libera: la planaria. E’ un animale piuttosto piccolo, che si trova sotto i sassi dei ruscelli e in acque salate o dolci. E’ dotato di una cavità digerente a fondo cieco (ectoderma) e di un sistema nervoso, costituito da due cordoni nervosi alle cui estremità si trovano i gangli nervosi, che denotano una certa organizzazione in funzione degli organi di senso. Sul suo corpo si trovano dei nefrili, che hanno la funzione di depurare l’organismo e di portare all’esterno le sostanze da eliminare.
La planaria è un organismo molto studiato per la capacità di rigenerare porzioni mancanti.
La riproduzione è in genere asessuata, i gameti maschili e quelli femminili vengono prodotti da organi diversi, presenti sullo stesso individuo (ermafroditismo). La planaria può anche riprodursi per scissione, ma si parla, allora, di rigenerazione.
Forma parassitaria: il verme solitario. E’ anch’esso un organismo molto sottile ed ermafrodita e si trova nell’intestino. E’ costituito da una sorta di strisce dette proglottidi, che contengono le gonadi maschili e femminili del verme. Trovandosi nell’apparato digerente, non necessita di particolari strutture per la digestione, ma ha sviluppato la capacità di riprodursi attraverso lo scambio di spermi tra proglottidi maschili e femminili.
La trasmissione del verme solitario avviene dal maiale all’uomo: con gli escrementi del suino, infatti, le proglottidi vengono abbandonate nell’ambiente che possono essere inghiottite assieme all’alimento dal maiale stesso, all’interno del quale si sviluppa una larva che si stanzia nella muscolatura. Mangiando carne cruda di questi animali, i succhi gastrici liberano la larva e si forma un nuovo verme che cresce nell’intestino generando proglottidi in continuazione.
La tutela dell’igiene e la sorveglianza sulle carni macellate sono i rimedi più efficaci contro il parassita.
Due platelminti, una forma libera (la fasciola epatica) e una parassitaria (la tenia solium, meglio conosciuta come verme solitario). Sono vermi piatti che presentano un’apertura boccale ad un’estremità. Alcuni di essi sono parassiti di animali e dell’uomo.
Nematodi
I nematodi svolgono un ruolo piuttosto importante, in quanto completano il ciclo della materia. Alcune forme vivono dentro altri organismi, sfruttandoli sia come “habitat” sia come nutrimento. Possono anche intrufolarsi nei vasi conduttori. Vi sono diverse migliaia di specie interessanti.
Al loro interno può trovarsi una cavità all’interno della quale si trova del liquido che consente loro il movimento.
I nematodi sono animali di forma cilindrica, affusolata, costituiti da tre strati, l’ectoderma, il mesoderma ed endoderma.
I nematodi abitano le acque dolci e salate, dove svolgono un importante ruolo nella decomposizione della materia organica. Molti nematodi sono parassiti d’animali ma anche d’uomini e, in alcune zone del pianeta, costituiscono una delle principali cause di morte. I parassiti più noti sono i “vermi dei bambini”, che si stanziano nell’intestino durante la dieta lattea; grazie, comunque, a farmaci, buone condizioni igieniche e una buona alimentazione possono essere combattuti.
I Nematodi possono essere divisi in due gruppi: ossiuri e ascaridi.
Ossiuri. Sono vermi di colore bianco, lunghi alcuni mm, che si stanziano nella parte terminale dell’intestino, provocando dolori di pancia.
Ascaridi. Sono vermi più preoccupanti degli ossiuri; hanno forma affusolata, lunghi circa 10-12 cm; crescono a grappoli nell’intestino. Le larve che nascono dalla fecondazione possono entrare nel sangue e causare danni anche ai polmoni, provocando crisi respiratorie.
Un altro parassita che denota una certa importanza è la filaria, detto “il verme di Medina”, dalla zona in cui si sviluppa. La filaria ostruisce i vasi linfatici, formando una sorta di nodo con il proprio corpo.
La riproduzione dei nematodi è sessuata a sessi separati. Quello dei nematodi è il primo philum in cui compare un netto dimorfismo sessuale, cioè gli individui maschi e femmine sono riconoscibili per diversità di forma e dimensioni.
Anellidi
Gli anellidi sono vermi dotati di una robusta muscolatura che consente loro di avanzare con un tipico “movimento a fisarmonica”. Questo movimento è tipico del lombrico, un verme rossastro che escono dal terreno quando piove. Il lombrico è un verme molto importante, in quanto può essere considerato l’artefice del terreno fertile superficiale: infatti, ingoia il terreno e lo ributta fuori fertile. Sono composti da “segmenti” detti metameri e da un sacco muscolo - cutaneo che accorciandosi e allungandosi, consente al verme di spostarsi. Ogni metamero forma, con un altro, un nervo e ogni metamero possiede un nefriro (organo escretore).
Un esempio di anellide, il lombrico. Il lombrico ha un apparato digerente molto sviluppato: possiede un ingluvie che serve ad immagazzinare il cibo, un ventriglio che lo tritura e un intestino.
Gli anellidi, oltre ai metameri, possiedono anche una cavità interna ripiena di liquido, il celoma, che si trova nel mesoderma. In essa, gli organi hanno la possibilità di trovare una migliore disposizione, collegarsi tra di loro, muoversi e ripiegarsi su sé stessi.
Il lombrico rappresenta la forma libera in quanto, come già detto, contribuisce a rendere fertile il terreno e arricchendolo di humus con la decomposizione delle sostanze organiche provenienti da organismi morti. Talvolta, si comporta anche da decompositore, soprattutto nei mari.
La sanguisuga, al contrario, rappresenta la forma parassita. La sanguisuga è dotata di un apparato boccale alla cui estremità si trova una ventosa che aderisce alla pelle dell’uomo o di animali. Una volta che la sanguisuga si è attaccata alla pelle, raggiunge con dei denti i vasi sanguigni e si riempie di sangue. In tal modo, la sanguisuga, può vivere anche per alcuni mesi.
I molluschi
I molluschi sono dotati di un corpo molle (da qui il loro nome) protetto da un guscio o conchiglia dura, che può avere forme molto diverse e che, in alcune specie come i polpi, è scomparsa, mentre in altre si è trasformata in un sostegno interno, come l’osso della seppia.
La maggior parte dei molluschi (come lamellibranchi e cefalopodi) occupa ambienti acquatici soprattutto marini. Non sono però grandi nuotatori per cui, tranne alcune specie, sono adattati alla vita dei fondali, con i quali, spesso, si mimetizzano. L’unica classe terricola è rappresentata dai gasteropodi, che rimane comunque legata agli ambienti umidi. Ne fanno parte specie per lo più vegetariane.
Sono privi di qualsiasi tipo di segmentazione. Nel capo si trovano

Il processo respiratorio
La respirazione è il sistema di cattura dell’ossigeno, comprendente anche la circolazione; infatti, l’apparato respiratorio, è strettamente collegato con l’apparato circolatorio.
L’apparato respiratorio e il processo della respirazione variano a seconda degli organismi in cui ci troviamo:
Organismi pluricellulari: sono organismi dotati di pochi strati cellulari, scambiano ossigeno direttamente con l’esterno e non necessitano di un apposito apparato.
Artropodi: (comprendono gli insetti, i crostacei). Sono dotati di un sistema di respirazione per trachee, cioè sistemi di canaletti che portano l’ossigeno all’interno del loro corpo.
Vertebrati: Sono dotati di un sistema di cattura dell’ossigeno (le branchie negli animali acquatici, i polmoni nei terrestri), collegato ad un sistema di distribuzione interno, la circolazione.
I gas nell’atmosfera
Nell’atmosfera è presente il 21% d’ossigeno e lo 0,03% di anidride carbonica. Nel sangue, vi è il 16% d’ossigeno e il 3,4% di anidride carbonica.
L’aria è composta dal 78% d’azoto (un gas che non svolge alcun ruolo nella respirazione), dal 21% d’ossigeno e dall’1% di miscele di tanti gas (tra cui i “gas nobili) e anidride carbonica.
Un grosso problema riguardante l’atmosfera è costituito dall’anidride carbonica. Essa impedisce il raffreddamento della Terra e aumentando, può provocare il noto “effetto serra” cioè l’aumento della temperatura e il conseguente surriscaldamento del globo terrestre.
L’apparato respiratorio
La prima parte dell’apparato respiratorio umano, analogamente all’apparato digerente, è la bocca. E’ consigliabile respirare dal naso anziché dalla bocca, in quanto all’interno delle narici, sono presenti i peli che depurano e scaldano l’aria prima che entri in circolazione nel e il muco presente nella mucosa filtra la polvere, cosa che nella bocca non avviene.
Superate le narici, l’aria passa all’interno dei seni nasali, dove subisce un ulteriore riscaldamento e depurazione.
In seguito entra nella faringe e poi nella laringe, che è localizzata sotto il mento. E’ ricoperta da due cartilagini e contiene le corde vocali, che possono essere più o meno tese ed entrano in vibrazione quando ricevono l’aria.
In seguito, l’aria passa nella trachea, che è un condotto lungo circa 12 cm. Essa è rinforzata da anelli cartilaginei, che consentono una certa mobilità. L’epitelio interno della trachea è costituito da ciglia, che rappresentano il primo meccanismo di difesa contro le sostanze dannose che si depositano. Le ciglia spingono verso l’alto il materiale dannoso come muco in eccesso, polvere, ecc. Un altro meccanismo di difesa è rappresentato dalla tosse, che impedisce che il materiale dannoso intasi le vie respiratorie.
La trachea si divide in due rami: i bronchi, che entrano nei polmoni e, ramificandosi in tubi sempre più piccoli, danno origine al secondo ramo, i bronchioli, ognuno dei quali entra in una piccola cavità chiamata alveolo.
I polmoni sono due grossi organi spugnosi collocati all’interno della gabbia toracica. Due membrane, dette pleure, li proteggono dallo sfregamento contro la cassa toracica quando inspiriamo ed espiriamo. I polmoni sono formati da un altissimo numero di alveoli (nell’uomo circa 300 milioni), ognuno dei quali è ricoperto da una fittissima rete di vasi sanguigni. E’ proprio attraverso le pareti degli alveoli che il sangue cattura l’ossigeno contenuto nell’aria che inspiriamo e si libera dell’anidride carbonica.
E’ bene ricordare che l’espansione e la contrazione dei polmoni avviene attraverso il movimento dei muscoli intercostali e del diaframma. Il diaframma è uno strato di tessuto muscolare che separa il torace dall’addome; in posizione rilassata, assume la forma di una cupola.