ANATOMIA E FISIOLOGIA DEL CORPO UMANO

ANATOMIA E FISIOLOGIA DEL CORPO UMANO

1. Essendo la vita di ogni organismo di durata limitata, la specie si garantisce la sopravvivenza attraverso la riproduzione. La riproduzione asessuata avviene senza l'intervento dei gameti: molti invertebrati si riproducono sessualmente per gemmazione o per scissione, ed i nuovi individui sono delle copie geneticamente identiche ai genitori. La riproduzione asessuata avviene anche per frammentazione, accomnata da rigenerazione. I vantaggi della riproduzione asessuata sono il permettere ad animali sedentari di riprodursi senza dover cercare un partner, e di produrre in breve tempo un gran numero di individui, perpetrando il genotipo con rapidità e precisione. Invece la riproduzione sessuata avviene attraverso fecondazione attraverso la fusione di due gameti, uno spermatozoo e una cellula uovo, e permette una straordinaria variabilità genetica. Esiste comunque un tipo di riproduzione sessuata, la partenogenesi, in cui la cellula uovo si sviluppa senza la fecondazione, ma avviene comunque tramite cellule gametiche. Diverse specie animali si possono riprodurre sia in modo sessuato che asessuato; inoltre, alcuni individui, con l'evoluzione sono diventati ermafroditi: possiedono entrambi gli apparati riproduttori, maschile e femminile. Ci sono poi molti invertebrati acquatici e anfibi che hanno una fecondazione esterna, liberando i loro gameti nell'acqua.

2. sia nell'apparato riproduttore maschile che in quello femminile sono presenti due gonadi - ovaie o testicoli- per produrre gameti e dei dotti per trasportarli . Nell'apparato  femminile le ovaie sono lunghe 2,5 cm e sono rivestite da una superficie ricca di follicoli, ognuno formato da una cellula uovo in fase di sviluppo. Ogni 28 giorni circa matura un follicolo che libera un oocita: è l'ovulazione, dopo la quale il restante tessuto del follicolo esce all'interno dell'ovaia formando il corpo luteo, che produce ormoni. Se non avviene la fecondazione il corpo luteo degenera e inizia la maturazione di un altro follicolo. Ogni ovaia è vicina ad un ovidotto, o Tuba di Falloppio. Con l'ovulazione l'oocita attraversa l'ovidotto, e le ciglia di cui è rivestito lo spingono verso l'utero, l'organo dove si sviluppa il feto. L'utero ha una spessa parete muscolare e la superficie interna è rivestita dall' endometrio, riccamente irrorato dai vasi sanguigni: è qui che si sviluppa l'embrione ( anche se ci sono casi di gravidanze ectropiche, cioè extrauterine). L'apertura dell'utero è delimitata dalla cervice che si protende nella vagina, un canale muscolare che accoglie il pene e gli spermatozoi ed espelle il neonato alla nascita. Le aperture della vagina sono delimitate dalle piccole labbra e dalle grandi labbra, mentre il canale vaginale è chiuso dall'imene. Accanto alla vagina vi sono le ghiandole di Bartolini che producono liquido lubrificante. Durante l'attività sessuale le piccole labbra ed il clitoride si riempiono di sangue aumentando di dimensioni.

3. Gli organi riproduttivi maschili comprendono il pene e lo scroto, i testicoli, i dotti spermatici con le ghiandole annesse. Il pene e lo scroto costituiscono le parti esterne e visibili dell'apparato riproduttore maschile. Il pene, organo di forma cilindrica, è attraversato dall'uretra, un condotto in cui fluisce sia l'urina sia lo sperma, fluido in cui si trovano gli spermatozoi. Il pene può inturgidirsi in condizione di eccitazione sessuale, per effetto di un accumulo di sangue arterioso entro tre strutture tubulari in esso presenti. Alla base del pene si trova la borsa dello scroto, una sorta di tasca cutanea all'interno della quale si trovano le due gonadi maschili, i testicoli. Lo scroto pende dalla superficie corporea, in modo che i testicoli si trovino a una temperatura di circa 35 °C, più bassa di quella corporea, il che è necessario per la loro fisiologia. La temperatura più bassa, infatti, permette una maturazione ottimale delle cellule riproduttive maschili (spermatozoi) .In ciascun testicolo, rivestito dalla membrana albuginea, vengono continuamente prodotti molti milioni di spermatozoi, questi si riversano all'interno di un canale detto epididimo. Da qui parte un canale deferente, la cui lunghezza può raggiungere i 40 cm, che sbocca in un dotto eiaculatore, il quale confluisce nell'uretra. A ciascun deferente è connessa una vescicola seminale, che ha la funzione di immagazzinare gli spermatozoi prima dell'emissione dello sperma (eiaculazione). Le vescicole seminali producono una secrezione in cui sono presenti fruttosio e prostaglandine. Ai canali deferenti si collega anche la prostata, ghiandola che secerne un liquido alcalino che serve a neutralizzare l'acidità dell'ambiente vaginale. Le due piccole ghiandole di Cowper, o ghiandole bulbo-uretrali, poste una per lato alla base dell'uretra, producono una secrezione mucosa trasparente che svolge un'azione lubrificante del pene al momento del rapporto sessuale e favorisce la progressione degli spermatozoi.

4. gli spermatozoi e le cellule uovo sono cellule apolidi e si sviluppano per meiosi da cellule diploidi che si trovano nelle gonadi. La formazione di spermatozoi -la spermatogenesi- richiede all'uomo 65-75 giorni; si sviluppano nei testicoli, nelle pareti esterne dei tubuli seminiferi: ogni giorno si formano circa 3milioni di spermatociti primari. Dopo la meiosi I si formano due spermatociti secondari, ognuno con un numero apolide di cromosomi, ognuno formato da due cromatidi identici. La meiosi II produce 4 cellule, ognuna con un cromatidio, e ognuna produce uno spermatozoo. Invece, nell'apparato femminile, alla nascita già le ovaie contengono i follicoli: ognun follicolo contiene un oocita primario, una cellula diploide allo stadio di profase della meiosi. Sotto controllo ormonale, ogni 28 giorni un follicolo viene stimolato e aumenta di dimensioni completando la meiosi. La citodieresi trasmette solo a una delle due cellule lie la maggior parte del citoplasma: sono gli oociti secondari, che nell'ovulazione entrano nell'ovidotto dove, se si unisce a uno spermatozoo, inizia la meiosi II. In seguito a questa si forma la cellula uovo, il cui nucleo apolide si fonde con quello dello spermatozoo formando lo zigote. Tra oogenesi e spermatogenesi ci sono differenze: per ogni cellula diploide si produce una sola cellula uovo e 4 spermatozoi; alla nascita le ovaie contengono già i follicoli, mentre nei testicoli gli spermatozoi vengono prodotti continuamente.

5. Nella donna, la mestruazione è ilprocesso mediante il quale nelle ovaie avviene la maturazione delle cellule uovo, che si verifica con cadenza regolare (in media, ogni 28 giorni). Il primo ciclo mestruale segna l'inizio della pubertà e l'avvenuta maturazione sessuale; avviene intorno ai 13 anni e si manifesta con la prima mestruazione, ovvero con l'eliminazione dalla vagina di sangue misto a residui del tessuto che riveste internamente l'utero (endometrio). Il ciclo mestruale è regolato da una complessa interazione di ormoni ovarici, ipotalamici e ipofisari. Questi inducono la maturazione degli ovociti che si trovano nei follicoli e la formazione delle cellule uovo; determinano inoltre l'accrescimento dei follicoli e la fuoriuscita da questi degli ovuli; preparano inoltre l'endometrio uterino ad accogliere l'embrione, nel caso una cellula uovo venga fecondata. L'ipotalamo secerne costantemente il fattore di liberazione della gonadotropina (GnRH) che stimola, a livello dell'ipofisi anteriore, la produzione degli ormoni follicolostimolante (FSH) e luteinizzante (LH). Attraverso il torrente circolatorio, i due composti raggiungono le ovaie, nelle quali inducono la maturazione di alcuni follicoli. Ciascun follicolo è costituito da un ovocito rivestito da un unico strato di cellule con funzione nutritiva. Per azione ormonale, l'ovocito accumula sostanze di riserva; contemporaneamente, si verifica la proliferazione delle cellule di rivestimento, che iniziano a secernere estrogeno. Tale ormone promuove, insieme con l'LH e l'FSH, l'accrescimento del follicolo stesso; inoltre, induce modificazioni della mucosa uterina e, ad alte concentrazioni, stimola l'attività dell'ipotalamo (e di conseguenza dell'ipofisi) nella produzione di FSH e LH. Verso il 12° giorno del ciclo, la concentrazione di questi due composti raggiunge un brusco rialzo. La elevata concentrazione di ormone LH, raggiunta verso il 12° giorno del ciclo, stimola l'attività dell'ovocito che, fermo allo stadio di profase I della meiosi, completa la prima e la seconda divisione meiotica formando, infine, una cellula uovo. Inoltre, l'LH determina la maturazione e l'apertura del follicolo, che libera l'ovulo (fenomeno detto ovulazione), e va incontro a un processo di degenerazione, trasformandosi in corpo luteo. L'ovulazione avviene intorno al 15° giorno del ciclo mestruale. Il corpo luteo è dotato di attività ormonale; sintetizza prevalentemente progesterone e, in misura inferiore, estrogeno. Il progesterone inibisce la secrezione di LH e FSH da parte dell'ipotalamo e dell'ipofisi, e dunque blocca la maturazione di nuovi follicoli; esercita invece un effetto stimolante sulla sintesi di nuovo tessuto endometriale. La mucosa uterina si ispessisce e diviene adatta a ospitare un eventuale embrione. Dopo l'ovulazione, la cellula uovo si localizza nelle tube di Falloppio, dove rimane fertile per circa tre giorni; se non viene raggiunta dagli spermatozoi, degenera.In assenza di fecondazione, verso il 21° giorno del ciclo il corpo luteo si disgrega; quindi, la secrezione di progesterone progressivamente diminuisce. Ciò ha due effetti: la mucosa uterina, non essendo più sostenuta dall'ormone, inizia anch'essa a sfaldarsi e, verso il 28° giorno, viene eliminata dalla vagina (mestruazione); l'ipotalamo e l'ipofisi non subiscono più l'azione inibitoria del progesterone; ricomincia quindi la secrezione di FSH ed LH e un nuovo ciclo mestruale.

6. gli esseri umani e altri primati non hanno periodi specifici per l'accoppiamento e le femmine sono potenzialmente recettive per tutto l'anno. Ci sono 4 fasi in cui avvengono le risposte sessuali: l'eccitazione, l'aumento della frequenza della respirazione e del battito cardiaco, l'orgasmo e il rilassamento, in cui le struttura anatomiche assumono di nuovo le dimensioni iniziali e i muscoli si rilassano.

7. con sviluppo embrionale, si intende il periodo in cui si formano i tessuti e gli organi necessari alla sopravvivenza dell'organismo: esso ha inizio con la fecondazione, cioè l'introduzione del patrimonio cromosomico dello spermatozoo nell'oocita. Lo spermatozoo ha una forma aerodinamica: nell'estremità anteriore vi è una sacca delimitata da una membrana, l'acrosoma, a contatto con la membrana cellulare. Il collo e il segmento intermedio contengono un mitocondrio a forma di spirale; il liquido seminale fornisce agli spermatozoi molecole nutritive ad alto contenuto energetico, che permettono il movimento della coda e la penetrazione nell'oocita. Per raggiungerlo, lo spermatozoo attraversa 3 barriere: un rivestimento gelatinoso, uno strato intermedio, e la membrana cellulare. Nel primo caso l'acrosoma libera molecole enzimatiche che demoliscono lo strato. La testa dello spermatozoo raggiunge lo strato vitellino e crea un legame con le proteine dell'oocita, poi attraversa lo strato vitellino e la sua membrana cellulare si fonde con quella dell'oocita; un solo spermatozoo penetra nell'oocita, dopodichè lo strato vitellino si trasforma in membrana d fecondazione, mentre i nuclei dell'oocita e dello spermatozoo si fondono formando il nucleo diploide dello zigota.
13. ci sono tre importanti processi cellulari: il cambiamento della forma delle cellule durante lo sviluppo del tubo neurale 8il risultato è un "tubo" di ectoderma); la migrazione di cellule attratte da composti chimici rilasciati da cellule che si trovano già nei pressi della loro specifica destinazione; la morte cellulare programmata, cioè il suicidio di alcune cellule secondo una scansione temporale predefinita.

14. L'induzione è un fenomeno dello sviluppo embrionale, per cui un gruppo di cellule controlla lo sviluppo di un altro gruppo, mediante l'emissione di un segnale chimico, o fattore di induzione. Nelle cellule bersaglio esposte all'azione di uno specifico fattore di induzione, presente a una concentrazione superiore a una determinata soglia critica, si attiva una serie di geni, diversa da quella attivata nelle cellule esposte a una concentrazione minore dello stesso fattore o a un fattore diverso. Così, a causa dell'attivazione genica differenziata, le cellule bersaglio esposte alla concentrazione maggiore si sviluppano in un tipo cellulare diverso da tutti gli altri. L'induzione contribuisce, quindi, al differenziamento spaziale dell'embrione, indirizzando lo sviluppo delle cellule embrionali indifferenziate verso una specifica struttura.Recenti progressi nell'identificazione dei fattori responsabili dell'induzione hanno dimostrato che alcuni di essi sono proteine dalla struttura chimica simile a quella dei fattori di crescita. I fattori di crescita agiscono legando specifici recettori presenti sulla membrana cellulare. I recettori di superficie attivati danno, a loro volta, il via a una serie di reazioni intracellulari, che alla fine portano all'attivazione o alla repressione di geni specifici e, quindi, alla sintesi di fattori proteici responsabili dell'azione del fattore di crescita.

15. la formazione delle parti principali del corpo di un animale avviene grazie alla definizione del modello strutturale: segnali chimici indicano a ogni cellula la sua posizione rispetto alle altre cellule dell'ormone. Per esempio, gli arti anteriori dei vertebrati, si sviluppano da strutture embrionali chiamate abbozzi degli arti. Se si preleva chirurgicamente  un embrione di cellule proveniente dall'area posteriore dell'ala di un uccello e lo si trapianta nell'area anteriore dell'abbozzo dell'arto di un altro embrione, questo sviluppa strutture aggiuntive -doppia ala-.