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10 Apparato Digerente - Università degli Studi di Pavia

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<strong>Apparato</strong> <strong>di</strong>gerente


<strong>Apparato</strong> <strong>di</strong>gerente<br />

La struttura fondamentale è rappresentata da un lungo tubo<br />

che si estende ventralmente lungo il del corpo:<br />

tale tubo è aperto ad entrambe le estremità e comunica con<br />

l’esterno attraverso le aperture buccale e cloacale o anale.<br />

Il tubo è definito canale alimentare o tratto gastrointestinale<br />

con pareti specializzate; ad esso sono associate<br />

lungo il percorso delle strutture e delle ghiandole specializzate<br />

per la funzione <strong>di</strong>gestiva.


Origine del tubo <strong>di</strong>gerente dall’ endoderma


Anatomicamente il canale alimentare comprende:<br />

cavità orale (orofaringea)<br />

faringe<br />

esofago<br />

stomaco<br />

intestino<br />

strutture e ghiandole annesse:<br />

ghiandole buccali<br />

lingua<br />

denti<br />

pancreas, fegato, cistifellea<br />

ciechi intestinali<br />

Ci possono essere <strong>di</strong>fferenze fra specie <strong>di</strong>verse


apertura<br />

cloacale<br />

apertura<br />

anale


Nell’apparato <strong>di</strong>gerente avvengono i processi <strong>di</strong>gestivi, cioè<br />

gli organi dell’ AD esercitano un’azione meccanica e chimica<br />

sul cibo introdotto attraverso la bocca e che prosegue lungo il canale<br />

trasformando le sostanze costitutive dei cibi in elementi semplici.<br />

Ciò comporta:<br />

assunzione del cibo<br />

triturazione meccanica<br />

mescolamento del cibo con i succhi secreti dai vari tratti del canale<br />

demolizione enzimatica delle sostanze<br />

assorbimento delle sostanze <strong>di</strong>gerite che passano nel sangue<br />

Le sostanze non <strong>di</strong>gerite entrano a far parte delle feci.


Il canale alimentare è un tubo la cui parete è formata lungo tutto<br />

il percorso da <strong>di</strong>versi strati, le tonache:<br />

Tonaca mucosa origina da endoderma<br />

Tonaca sottomucosa<br />

Tonaca muscolare originano dalla splancnopleura<br />

Tonaca sierosa<br />

I vari tratti sono formati sempre da queste tonache, ma la loro<br />

organizzazione nei <strong>di</strong>versi segmenti però varia assumendo<br />

caratteristiche peculiari del tratto considerato in relazione al tipo<br />

<strong>di</strong> <strong>di</strong>eta e al gruppo considerato.


Tonaca mucosa è composta da un epitelio che poggia su una lamina<br />

propria e da una muscolaris mucosae; nell’epitelio si trovano ghiandole<br />

specializzate (variabili tra le specie)<br />

la tonaca mucosa varia nei <strong>di</strong>versi tratti a seconda della funzione del<br />

tratto: transito, demolizione chimica, assorbimento…<br />

l’epitelio presenta in tutti i tratti cellule a produzione mucosa<br />

Tonaca sottomucosa è composta da connettivo lasso e contiene vasi<br />

sanguigni e linfatici e nervi, fa da supporto alla mucosa<br />

Tonaca muscolare formata da muscolo liscio in forma <strong>di</strong> due strati,<br />

(3 nello stomaco) uno strato circolare interno e uno longitu<strong>di</strong>nale esterno,<br />

responsabili della motilità dell’organo, la peristalsi intestinale.<br />

Tonaca sierosa o avventizia composta da connettivo attraverso cui<br />

passano vasi e nervi; contiene quantità variabili <strong>di</strong> grasso


La tonaca mucosa è la componente più variabile delle tonache,<br />

in relazione alla funzione del segmento considerato:<br />

Protezione<br />

Secrezione<br />

Assorbimento


Fasi del processo <strong>di</strong>gestivo<br />

Ingestione (masticazione solo<br />

nei Mammiferi)<br />

Progressione (per peristalsi,<br />

grazie alla contrazione della<br />

muscolatura liscia della parete<br />

del tratto <strong>di</strong>gerente)<br />

Digestione: chimica e meccanica<br />

Assorbimento<br />

Eliminazione delle feci


Differenze dal punto <strong>di</strong> vista strutturale delle parti<br />

che compongono l’apparato <strong>di</strong>gerente, nonché la<br />

lunghezza del tubo stesso sono dovute<br />

• alle <strong>di</strong>fferenti modalità <strong>di</strong> assunzione del cibo<br />

• al tipo <strong>di</strong> alimentazione dei <strong>di</strong>versi vertebrati<br />

La permanenza del cibo nei <strong>di</strong>versi tratti è più o<br />

meno lunga in relazione alla qualità e quantità<br />

<strong>di</strong> cibo ingerito e al tempo necessario per la<br />

<strong>di</strong>gestione


Tratti del tubo <strong>di</strong>gerente specializzati<br />

per le <strong>di</strong>verse funzioni:<br />

Intestino cefalico:<br />

Cavità orale e strutture<br />

annesse<br />

Intestino anteriore:<br />

faringe, esofago, stomaco<br />

Intestino me<strong>di</strong>o o tenue:<br />

Duodeno (<strong>di</strong>giuno e ileo)<br />

Intestino posteriore o<br />

crasso: colon (e retto)


F<br />

S<br />

E Fa<br />

Pesce osseo<br />

Cavità addominale<br />

con visceri<br />

<strong>Apparato</strong> <strong>di</strong>gerente<br />

faringe (Fa), esofago<br />

(E), fegato (F),<br />

stomaco (S), intestino


Ratto uccello<br />

E<br />

S<br />

F<br />

C<br />

E<br />

S<br />

F


Bocca e cavità orale<br />

La bocca immette nella cavità orale.<br />

La bocca è limitata da pieghe cutanee: le labbra<br />

o da un becco corneo;<br />

la volta della cavità orale è costituita dal palato<br />

(primario o secondario)<br />

e al suo interno comprende:<br />

la lingua (se presente)<br />

i denti (se presenti)<br />

ghiandole buccali (se presenti e comunque variabili)


DENTI<br />

Sono strutture ossee, rivestite <strong>di</strong> smalto sviluppate a<br />

partire da cellule derivate dalle creste neurali<br />

(odontoblasti) esclusive dei Vertebrati; sono<br />

peculiari <strong>di</strong> questo gruppo, anche se in quasi tutte le<br />

classi <strong>di</strong> Vertebrati ci sono esempi <strong>di</strong> assenza <strong>di</strong><br />

denti, e una classe intera, quella <strong>degli</strong> Uccelli attuali è<br />

completamente priva <strong>di</strong> denti ma provvista <strong>di</strong> becco;<br />

i primi Uccelli erano provvisti <strong>di</strong> denti.<br />

Filogeneticamente i denti si fanno risalire alle<br />

placche ossee dei primi vertebrati


Denti:<br />

sono strutture dure;<br />

sono composti<br />

da dentina, smalto e cemento,<br />

compaiono nei Condroitti<br />

e si ritrovano in quasi tutti i<br />

Vertebrati, mancano ad es.in<br />

molti Anfibi, Uccelli, Cheloni,<br />

Monotremi e Cetacei misticeti<br />

Molto variabile è il numero, la morfologia, l’impianto,<br />

la durata e la <strong>di</strong>stribuzione dei denti tra i Vertebrati:<br />

In gran parte dei Tetrapo<strong>di</strong> si trovano solitamente sulle arcate<br />

mascellari, in altri e soprattutto nei Pesci anche sul palato o nella faringe


Sviluppo dei denti: sono derivati embrionali dell’ectoderma<br />

stomodeale che forma una lamina dentaria sulle arcate mascellari<br />

da cui deriverà l’organo dello smalto e <strong>di</strong> mesenchima della<br />

papille dermiche in cui migrano cellule delle creste neurali<br />

Cellule specializzate per la formazione del dente<br />

adamantoblasti, per lo smalto (ectoderma epidermico)<br />

odontoblasti, per la dentina (neuroectoderma delle creste<br />

neurali)


Organo dello smalto deriva<br />

dall’ectoderma e forma gli<br />

• adamantoblasti che producono<br />

lo smalto;<br />

nel connettivo sono presenti<br />

•odontoblasti derivati<br />

dalle creste neurali che<br />

producono la dentina<br />

La dentina è una variante <strong>di</strong> osso acellulare molto duro, il soma cellulare<br />

rimane situato perifericamente, i prolungamenti penetrano<br />

nella struttura del dente e formano la matrice organica in cui si depositeranno i<br />

sali minerali


Nel dente sono riconoscibili tre parti:<br />

corona, parte sporgente nella bocca;<br />

ra<strong>di</strong>ce, infissa nell’alveolo;<br />

colletto, zona <strong>di</strong> confine fra<br />

le due precedenti, in rapporto<br />

con la gengiva.<br />

Ciascun dente è composto da:<br />

dentina, rivestita da smalto nella parte<br />

sporgente e da cemento nella parte<br />

infissa il cui ancoraggio è assicurato<br />

da fibre;<br />

al suo interno presenta una cavità<br />

che contiene la polpa dentaria,<br />

connettivo con vasi sanguigni<br />

che nutrono il dente e fibre nervose.<br />

Smalto: sostanza molto dura composta<br />

da prismi <strong>di</strong> materiale altamente<br />

calcificato, cementati da una matrice<br />

altrettanto calcificata;<br />

Dentina: è un tessuto osseo composto<br />

da una matrice organica calcificata<br />

per la deposizione <strong>di</strong> sali <strong>di</strong> calcio<br />

che formano cristalli <strong>di</strong> idrossiapatite;<br />

Cemento: tessuto calcificato, in cui<br />

sono ancorate le fibre collagene<br />

della membrana periodontale che si<br />

addentrano nel cemento e nell’osso<br />

dell’alveolo delle mascelle.


Tipi <strong>di</strong> impianto dei denti sulle<br />

ossa <strong>di</strong> sostegno<br />

Tecodonte: infissi in alveoli ossei<br />

(es Mammiferi)<br />

Acrodonte: ancorati in superficie<br />

(es. Teleostei)<br />

Pleurodonte: ancorati sulla parte<br />

interna laterale dell’arcata<br />

(es. Lacertilii)


Nei Vertebrati i denti possono essere rinnovati<br />

a seconda dei casi<br />

più volte durante la vita: dentizione polifiodonte<br />

la maggior parte dei vertebrati non mammiferi (es squalo, rettili…)<br />

una volta: dentizione monofiodonte (es ornitorinco, odontoceti)<br />

due volte: dentizione <strong>di</strong>fiodonte, la maggior parte dei mammiferi<br />

che presentano una dentizione da latte, decidua, e una definitiva<br />

dell’adulto


I denti <strong>di</strong> un organismo possono essere<br />

tutti uguali fra <strong>di</strong> loro nella dentatura omeodonte<br />

o presentare forme tra loro <strong>di</strong>verse nella dentatura eterodonte;<br />

la loro forma è correlata al tipo <strong>di</strong> alimentazione o alla funzione<br />

specifica<br />

Sono inoltre presenti <strong>di</strong>verse forme <strong>di</strong> denti premolari e molari con<br />

cuspi<strong>di</strong> più o meno allungate e convolute anche in rapporto al tipo<br />

<strong>di</strong> materiale da masticare.<br />

La crescita dei denti è <strong>di</strong> solito limitata ma può essere<br />

continua come in lagomorfi e ro<strong>di</strong>tori in cui sono soggetti a erosione


Denti <strong>di</strong> squalo: dentatura omeodonte


Dentatura eterodonte dei Mammiferi<br />

nei mammiferi esiste una formula dentaria specie- specifica<br />

e si <strong>di</strong>stinguono : incisivi, canini, premolari e molari<br />

Il numero dei denti per ciascuna emiarcata è fisso e specie-specifico<br />

ed è rappresentato nella formula dentaria<br />

La varietà morfologica dei denti dei mammiferi rispecchia il tipo <strong>di</strong><br />

alimentazione<br />

a- denti per la presa e lacerazione, b- denti per la masticazione


L’ultimo premolare superiore e il primo molare inferiore dei carnivori<br />

sono i denti carnassiali atti a lacerare


Dentatura da latte,<br />

al <strong>di</strong> sotto c’è quella definitiva<br />

Formula dentaria uomo adulto:<br />

2 incisivi, 1 canino,<br />

2 premolari, 3 molari<br />

per ogni emiarcata


Denti “speciali”<br />

In alcuni mammiferi dei tipi<br />

<strong>di</strong> denti possono<br />

mancare o essere<br />

particolarmente prominenti, es.:<br />

denti carnassiali dei carnivori<br />

canini dei trichechi,<br />

incisivi <strong>degli</strong> elefanti


Incisivi e molari specializzati<br />

I molari <strong>degli</strong> elefanti fuoriescono uno per volta<br />

man mano che quelli più vecchi si usurano<br />

(3 molari per quadrante)


Narvalo (Cetacei)<br />

Incisivo superiore prominente del narvalo maschio<br />

a volte 2, uno sempre più corto, sono gli unici denti<br />

che possiede


Anfibi e Rettili …senza denti


Uccelli tutti…senza denti


Mammiferi senza denti<br />

Formichiere<br />

Balena


GHIANDOLE BUCCALI<br />

Nella bocca possono essere presenti delle ghiandole con<br />

produzione <strong>di</strong> tipi <strong>di</strong> secreto <strong>di</strong>verso.<br />

Nella maggior parte dei Pesci sono presenti solo cellule mucipare<br />

ad eccezione dei Petromizonti le cui ghiandole producono un<br />

secreto ad azione anticoagulante.<br />

Nei Tetrapo<strong>di</strong> le ghiandole della bocca sono ghiandole<br />

a produzione mucosa e sierosa (es. ghiandole salivari mammiferi)


Ghiandole salivari<br />

Producono la saliva formata<br />

al 99,5% da acqua e sali<br />

inorganici e poi da un secreto<br />

misto (sieroso e muco) con<br />

presenza <strong>di</strong> enzimi (amilasi)<br />

per la <strong>di</strong>gestione dell’amido,<br />

soprattutto ben evidenti nei<br />

mammiferi<br />

La saliva, ha la funzione <strong>di</strong><br />

• imbibire il cibo durante la masticazione per facilitare la formazione<br />

del bolo alimentare<br />

• consentire la stimolazione dei recettori gustativi,<br />

• <strong>di</strong>gerire gli ami<strong>di</strong> con l’amilasi (o ptialina),<br />

• ha funzione antibatterica.


Le ghiandole salivari sono tubulo<br />

acinose composte, costituite da<br />

cellule sierose (S) o mucose (M),<br />

con possibile prevalenza dell’uno o<br />

dell’altro tipo.<br />

In generale le ghiandole salivari si <strong>di</strong>stinguono in:<br />

minori, presenti nella mucosa orale e nella lingua che<br />

secernono in continuazione<br />

e maggiori, cioè le gh. paroti<strong>di</strong>, sottoman<strong>di</strong>bolare e sottolinguale,<br />

attive solo sotto stimolazione opportuna e si <strong>di</strong>stinguono per la<br />

localizzazione e per il tipo <strong>di</strong> secreto.<br />

La produzione <strong>di</strong> saliva è più stimolata da stimoli meccanici, visivi<br />

e olfattivi.


Altre ghiandole buccali producono<br />

muco per far scivolare la preda<br />

ghiandole del veleno dei<br />

serpenti producono sostanze<br />

tossiche ed enzimi


La lingua<br />

Nella maggior parte dei Pesci non c’è una lingua mobile,<br />

fanno eccezione i petromizonti.<br />

In generale una lingua mobile compare nei Tetrapo<strong>di</strong> a<br />

partire dagli anfibi come lingua primaria priva <strong>di</strong> muscoli e<br />

dai rettili in poi si aggiunge una componente muscolare,<br />

solitamente comprende un campo ghiandolare dove si sviluppano ghiandole<br />

che ne faranno parte.<br />

E’ sostenuta dallo scheletro dell’osso ioideo<br />

La lingua è sede <strong>di</strong> papille gustative<br />

Le cellule sensitive gustative sono cellule epiteliali mo<strong>di</strong>ficate che<br />

stabiliscono sinapsi con fibre nervose afferenti gustative,<br />

hanno dei microvilli apicali sede dei recettori del senso del gusto<br />

che stimolati, determinano<br />

l’emissione <strong>di</strong> neurotrasmettitori che eccitano le fibre nervose<br />

provenienti da nervi cranici collegati con nuclei dell’encefalo.<br />

Le sensazioni gustative sono strettamente correlate con le sensazioni<br />

olfattive.


Camaleonte Rospo<br />

Lingua “appiccicosa” per catturare prede


La lingua bifida dei serpenti ha la funzione <strong>di</strong> “raccogliere” stimoli odorosi<br />

dall’ambiente e <strong>di</strong> trasmetterli a chemorecettori posti all’interno delle cavità<br />

dell’organo vomero-nasale (porzione specializzata dell’epitelio olfattivo)


Fanoni e lingua e <strong>di</strong> balena<br />

per filtrare e trattenere il cibo<br />

che entra con l’acqua


Lingua <strong>di</strong> pangolino e pipistrello


Lingua estroflessa per “termoregolare”; nei mammiferi è provvista anche <strong>di</strong><br />

ghiandole salivari<br />

Lingua <strong>di</strong> gatto cheratinizzata per pulire il pelo


Funzioni generali della lingua<br />

per la cattura del cibo<br />

per la deglutizione<br />

ha funzione “gustativa”<br />

per la termoregolazione<br />

per la fonazione<br />

per la pulizia della pelliccia


Intestino anteriore<br />

Faringe, esofago e stomaco costituiscono complessivamente l’intestino<br />

anteriore:<br />

Faringe ed esofago sono in generale tratti <strong>di</strong> passaggio per il bolo<br />

alimentare<br />

L’esofago è un canale muscolare <strong>di</strong>stensibile che collega la faringe allo<br />

stomaco e la cui lunghezza è in relazione al collo.<br />

E’ <strong>di</strong> calibro relativamente stretto, è percorso rapidamente dal bolo<br />

alimentare che, salvo eccezioni, non vi subisce mo<strong>di</strong>ficazioni particolari.<br />

E’ costituito da epitelio pluristratificato con cellule a produzione mucosa e<br />

che può presentare una corneificazione in animali che si cibano <strong>di</strong><br />

materiale duro e secco.<br />

Può in alcuni casi presentare delle specializzazioni


FARINGE e derivati


Il primo tratto del tubo <strong>di</strong>gerente è rappresentato dalla faringe<br />

e negli embrioni <strong>di</strong> tutti i vertebrati si <strong>di</strong>stinguono<br />

tasche e archi faringei<br />

Tasche<br />

Archi


Dall’endoderma faringeo derivano:<br />

Le branchie interne dei pesci dalle pareti laterali<br />

La vescica natatoria dei pesci o i polmoni<br />

e gran parte delle vie respiratorie dei tetrapo<strong>di</strong><br />

dal pavimento della faringe<br />

Dal rivestimento endodermico del pavimento e<br />

delle tasche della faringe si<br />

<strong>di</strong>fferenziano anche<br />

l’orecchio me<strong>di</strong>o dei tetrapo<strong>di</strong><br />

ghiandole endocrine<br />

e organi linfopoietici


Dalle tasche faringee e dal<br />

pavimento si formano<br />

Ghiandole endocrine<br />

Endostilo/ Tiroide<br />

Paratiroi<strong>di</strong><br />

Corpi ultimobranchiali<br />

e organi linfopoietici<br />

Timo<br />

Tonsille (mammiferi)


Dal pavimento della faringe deriva la tiroide<br />

Dalla confluenza <strong>di</strong> alcune tasche derivano il timo e le tonsille,<br />

queste ultime solo nei mammiferi, e sono organi linfopoietici<br />

L’endostilo è una ghiandola presente nelle larve delle lamprede,<br />

deriva dal pavimento della faringe svolge la stessa funzione della tiroide.<br />

Dall’epitelio da alcune tasche derivano le paratiroi<strong>di</strong> e i<br />

corpi ultimobranchiali (che formano le cellule C della tiroide dei<br />

Mammiferi)


Esofago<br />

E’ rivestito da un epitelio squamoso stratificato, a volte corneificato<br />

La sua lunghezza può variare, corto in pesci e anfibi, più lungo<br />

negli amnioti;il lume appare collassato quando è vuoto ma si <strong>di</strong>stende<br />

al passaggio del cibo. E’ solitamente un tratto <strong>di</strong> transito ma<br />

può presentare delle estroflessioni sacciformi a funzione <strong>di</strong>versa:<br />

immagazzinamento del cibo o sua iniziale elaborazione


esofago con ingluvie<br />

o gozzo<br />

esofago<br />

gozzo<br />

L’ingluvie è un <strong>di</strong>verticolo,<br />

specializzazione dell’esofago<br />

<strong>di</strong> alcuni Uccelli<br />

(colombiformi), dove avviene<br />

una pre<strong>di</strong>gestione enzimatica<br />

del cibo e sotto lo stimolo<br />

dell’ormone prolattina,<br />

produce un secreto costituito<br />

da cellule <strong>di</strong> sfaldamento e da<br />

materiale parzialmente <strong>di</strong>gerito<br />

che viene somministrato ai<br />

piccoli fino allo svezzamento.


Lo stomaco<br />

Tratto che segue all’esofago in cui il cibo viene immagazzinato, si ferma<br />

temporaneamente e subisce delle trasformazioni ad opera del succo<br />

gastrico, composto da acido cloridrico ed enzimi <strong>di</strong>gestivi per<br />

le proteine, e la componente muscolare. Tutta la parete è protetta da<br />

uno strato <strong>di</strong> muco prodotto da ghiandole<br />

Inizia in corrispondenza del car<strong>di</strong>as e termina con il piloro, provvisto<br />

<strong>di</strong> uno sfintere, nel duodeno.<br />

Solo in alcuni Pesci lo stomaco rimane rettilineo, negli altri Vertebrati lo<br />

stomaco si incurva fino a <strong>di</strong>sporsi quasi trasversalmente.<br />

Lo stomaco sviluppa delle curvature e nei Mammiferi in particolare si<br />

può riconoscere una regione del fondo e una del corpo con tipiche<br />

ghiandole.<br />

Può essere formato da 2 o più concamerazioni<br />

Il cibo elaborato dallo stomaco prende il nome <strong>di</strong> chimo .


Lo stomaco<br />

Può essere formato da una o più<br />

concamerazioni, e a seconda del<br />

tipo <strong>di</strong> alimentazione può<br />

presentare delle peculiarità.<br />

Nei tetrapo<strong>di</strong> si possono<br />

<strong>di</strong>stinguere delle aree: car<strong>di</strong>ale,<br />

del fondo, del corpo e pilorica.<br />

J: particolare <strong>di</strong> ghiandola del<br />

fondo


La superficie interna dello stomaco si presenta molto irregolare per la<br />

presenza <strong>di</strong> pliche per lo più longitu<strong>di</strong>nali, che scompaiono, si <strong>di</strong>stendono,<br />

quando lo stomaco è pieno <strong>di</strong> materiale.<br />

Quando le pliche sono <strong>di</strong>stese si osservano delle piccole aree poligonali<br />

aree gastriche dove si affacciano gli sbocchi delle ghiandole<br />

gastriche: le fossette gastriche


Epitelio cilindrico secernente dello stomaco<br />

Epitelio cilindrico semplice secernente<br />

dello stomaco con ghiandole gastriche<br />

e cellule caliciformi che producono<br />

il succo gastrico e muco<br />

Cellule secernenti muco con funzione protettiva<br />

nei confronti della tonaca mucosa sono<br />

<strong>di</strong>ffuse su tutta la parete gastrica e nel colletto<br />

delle ghiandole gastriche.<br />

Nelle ghiandole cellule più profonde producono il<br />

succo gastrico<br />

Le ghiandole gastriche producono muco, enzimi e HCl (succo gastrico)<br />

Il contenuto dello stomaco presenta pH acido


Tipiche ghiandole gastriche tubulari<br />

cellule delomorfe:<br />

producono acido cloridrico<br />

cellule adelomorfe: producono<br />

pepsinogeno (proenzima)<br />

Nella maggior parte dei Vertebrati<br />

un unico tipo cellulare produce sia<br />

HCl che pepsinogeno<br />

L’azione dell’acido cloridrico trasforma<br />

il pepsinogeno in pepsina, la forma<br />

attiva dell’enzima che <strong>di</strong>gerisce<br />

le proteine<br />

Nei mammiferi viene prodotto un<br />

enzima, rennina che fa cagliare il latte


Stomaci particolari si sono evoluti in alcuni vertebrati in<br />

cui sono presenti due o più camere<br />

Nei Coccodrilliani e negli Uccelli sono presenti<br />

due camere chiamate proventriglio e ventriglio<br />

Nei Mammiferi ruminanti sono presenti quattro camere:<br />

il rumine, il reticolo, l’omaso, l’abomaso.<br />

Nei Mammiferi a <strong>di</strong>eta prevalentemente erbivora la demolizione della<br />

cellulosa richiede un processo <strong>di</strong> fermentazione ad opera <strong>di</strong> batteri<br />

simbionti che avviene nello stomaco, nel caso dei ruminanti, o<br />

nell’intestino o nei ciechi, ampie camere anch’esse <strong>di</strong> fermentazione,<br />

presenti in altri erbivori (es cavallo, coniglio).<br />

La cellulosa viene <strong>di</strong>gerita da un enzima, la cellulasi, sintetizzata dai<br />

batteri che la trasformano in aci<strong>di</strong> organici a catena corta riassorbibili<br />

anche in loco e producono proteine e vitamine B.


proventriglio<br />

ventriglio<br />

Lo stomaco <strong>di</strong> uccello presenta due camere chiamate<br />

proventriglio o stomaco ghiandolare e ventriglio o stomaco muscolare.<br />

Una delle due camere può essere più sviluppata in base alla <strong>di</strong>eta<br />

a- predominanza della componente muscolare (uccelli granivori)<br />

che aiuta la frammentazione del cibo;<br />

b – minore parete muscolare (uccelli carnivori)


Alcuni mammiferi erbivori hanno stomaci complessi<br />

formati da più camere –prestomaci- caratterizzate da un epitelio<br />

<strong>di</strong> tipo esofageo; da queste il cibo può tornare in bocca più volte<br />

per essere masticato ma qui inizia anche una pre<strong>di</strong>gestione ad<br />

opera <strong>di</strong> batteri simbionti


Stomaco dei ruminanti (bovini, ovini, giraffe, cervi..)<br />

formato da più camere<br />

1- rumine: <strong>di</strong>gestione ad opera <strong>di</strong> batteri simbionti che producono aci<strong>di</strong><br />

organici<br />

2- reticolo: formazione <strong>di</strong> piccoli boli alimentari<br />

3- omaso: “ filtro” per il passaggio <strong>di</strong> cibo ridotto in poltiglia<br />

4- abomaso: stomaco “ghiandolare”


1. rumine<br />

E<br />

4. abomaso<br />

2. reticolo<br />

3. omaso<br />

Il rumine <strong>di</strong> una mucca può contenere fino a 300L <strong>di</strong> materiale


stomaco ghiandolare<br />

Bocca<br />

rumine reticolo<br />

omaso abomaso<br />

intestino<br />

il cibo non <strong>di</strong>gerito può tornare più volte alla bocca dove viene<br />

masticato a lungo e quin<strong>di</strong> rimandato nelle camere successive<br />

finchè non viene ridotto in materiale semifluido e passa nell’abomaso<br />

o stomaco ghiandolare


Altri mammiferi erbivori sfruttano la cellulosa con lo stesso<br />

meccanismo dei ruminanti, ma il processo avviene in <strong>di</strong>verticoli<br />

dell’intestino chiamatati ciechi intestinali<br />

cieco ilecolico


Differenze dal punto <strong>di</strong> vista strutturale delle parti<br />

che compongono l’apparato <strong>di</strong>gerente, nonché la<br />

lunghezza del tubo stesso sono dovute<br />

• alle <strong>di</strong>fferenti modalità <strong>di</strong> assunzione del cibo<br />

• al tipo <strong>di</strong> alimentazione dei <strong>di</strong>versi vertebrati<br />

La permanenza del cibo nei <strong>di</strong>versi tratti è più o<br />

meno lunga in relazione alla qualità e quantità<br />

<strong>di</strong> cibo ingerito e al tempo necessario per la<br />

<strong>di</strong>gestione


Intestino me<strong>di</strong>o<br />

L’intestino me<strong>di</strong>o o tenue è la sede principale della <strong>di</strong>gestione e<br />

dell’assorbimento del cibo; il suo tratto iniziale, il duodeno, riceve uno o più<br />

dotti escretori del pancreas che riversa il succo pancreatico e del fegato che<br />

riversa la bile.<br />

L’intestino me<strong>di</strong>o si estende dal piloro alla valvola ileocolica che lo collega al<br />

colon<br />

Assume caratteristiche <strong>di</strong>verse nei Pesci e nei Tetrapo<strong>di</strong>, anche in relazione al<br />

tipo <strong>di</strong> alimentazione (carnivora o erbivora).<br />

In generale gli eterotermi hanno intestini più corti, più semplici rispetto agli<br />

omeotermi.<br />

Nei Mammiferi è <strong>di</strong>stinto in duodeno, <strong>di</strong>giuno e ileo<br />

Dispositivi peculiari – anse, pliche, tiflosole, villi- servono per aumentare la<br />

superficie assorbente e per rallentare il transito del chimo


Mucosa con villi: epitelio cilindrico secernente e assorbente:<br />

Tonaca mucosa <strong>di</strong> intestino tenue<br />

Tonaca mucosa <strong>di</strong> intestino crasso


In generale la mucosa dell’intestino me<strong>di</strong>o è formata da epitelio cilindrico<br />

monostratificato con numerose ghiandole unicellulari a secrezione mucosa.<br />

La tonaca mucosa si solleva in pliche da cui si formano i villi , le cui cellule<br />

presentano dei microvilli;<br />

I villi intestinali sono rivestiti da un epitelio colonnare semplice formato<br />

da tipici enterociti e dalle cellule caliciformi, che producono muco<br />

sono presenti anche cellule che producono ormoni che agiscono in loco;<br />

l’asse del villo è <strong>di</strong> natura connettivale e contiene vasi sanguigni e<br />

un vaso linfatico<br />

Lunghezza del tenue, pliche interne, villi della mucosa, microvilli cellulari sono<br />

tutti <strong>di</strong>spositivi che fanno aumentare la superficie <strong>di</strong> contatto fra il materiale e<br />

l’intestino, per favorire <strong>di</strong>gestione e assorbimento..<br />

Fra i villi intestinali sono interposte le ghiandole le cui cellule producono gli<br />

enzimi che costituiscono il succo enterico<br />

(lipasi,proteasi,nucleasi,peptidasi..i) e anche muco<br />

La sottomucosa è particolarmente ricca <strong>di</strong> vasi sanguigni per prelevare i<br />

prodotti <strong>di</strong>geriti e assorbiti dalla mucosa intestinale e convogliarli al fegato<br />

attraverso il sistema portale epatico e <strong>di</strong> vasi linfatici .


microvilli<br />

Enterociti sono le tipiche cellule<br />

che costituiscono l’epitelio dei<br />

villi intestinali:<br />

il citoplasma è ricco <strong>di</strong> granuli<br />

e vescicole, la membrana apicale<br />

presenta i microvilli che<br />

svolgono una funzione assorbente


La tonaca mucosa dell’intestino tenue presenta ghiandole<br />

che si approfondano anche nella sottomucosa <strong>di</strong>stinguibili in :<br />

Ghiandole <strong>di</strong> Brunner, tubulari composte, tipicamente presenti nel duodeno;<br />

si trovano nella sottomucosa e producono muco; a queste ghiandole si deve<br />

una delle funzioni del duodeno cioè quella <strong>di</strong> neutralizzare l’aci<strong>di</strong>tà del chimo<br />

proveniente dallo stomaco.<br />

Ghiandole <strong>di</strong> Galeazzi-Lieberkün, tubulari semplici, presenti in tutto il tenue<br />

Si trovano nella lamina propria producono muco ed enzimi:<br />

si aprono alla base dei villi nelle cripte <strong>di</strong> <strong>di</strong> Lieberkuhn e sono formate da<br />

enterociti che producono enzimi <strong>di</strong>gestivi.<br />

Alcune cellule dell’epitelio producono ormoni che stimolano l’attività secretiva<br />

<strong>di</strong> segmenti intestinali e delle ghiandole annesse.


L’epitelio della mucosa che riveste i villi è in continuità<br />

con quello delle ghiandole è quin<strong>di</strong> formato da :<br />

•Cellule assorbenti<br />

•Cellule esocrine<br />

•Cellule caliciformi<br />

•Cellue endocrine.


Il prodotto dell’attività delle ghiandole intestinali costituisce il<br />

succo enterico, contenente importanti enzimi che sono:<br />

•aminopeptidasi, carbossipeptidasi, <strong>di</strong>peptidasi che agiscono sugli AA;<br />

•maltasi, lattasi e saccarasi che agiscono su zuccheri, amido;<br />

•nucleasi, che scindono gli aci<strong>di</strong> nucleici<br />

•enterochinasi che attiva la tripsina prodotta dal pancreas.<br />

Complessi movimenti peristaltici dell’intestino tenue tengono a stretto<br />

contatto le particelle alimentari alla parete, stimolano la secrezione e<br />

attivano la circolazione sanguigna locale.<br />

La <strong>di</strong>gestione nell’intestino tenue<br />

Nell’intestino tenue arriva il chimo proveniente dallo stomaco, composto<br />

da materiale in gran parte non ancora <strong>di</strong>gerito.<br />

Nel lume del tenue il chimo subisce una <strong>di</strong>gestione completa grazie a:<br />

- movimenti peristaltici,<br />

- azione del secreto delle ghiandole parietali intestinali, del succo<br />

pancreatico prodotto dal pancreas e della bile prodotta dal fegato.<br />

Infatti la <strong>di</strong>gestione nell’intestino è in gran parte dovuta al contributo <strong>di</strong><br />

queste due ghiandole extraparietali annesse all’apparato <strong>di</strong>gerente:<br />

pancreas e fegato.


Nei Pesci l’intestino me<strong>di</strong>o è piuttosto<br />

rettilineo, ma può presentare delle strutture che<br />

aumentano la superficie assorbente che sono :<br />

-il tiflosole o valvola a spirale, es nei Condroitti e nei<br />

Dipnoi che occupa gran parte dell’intestino me<strong>di</strong>o serve per<br />

aumentare e rallentare il percorso del cibo in modo da<br />

favorire la <strong>di</strong>gestione e l’assorbimento<br />

o - dei ciechi intestinali, solitamente pilorici, nei<br />

Teleostei, che sono estroflessioni sacciformi ove<br />

vengono elaborati e prodotti enzimi idrolitici.<br />

Segue l’intestino terminale o postvalvolare piuttosto<br />

corto.


Nei Tetrapo<strong>di</strong> l’intestino me<strong>di</strong>o è rappresentato<br />

dall’intestino tenue in cui è evidente il duodeno<br />

Nei Mammiferi l’intestino tenue si <strong>di</strong>vide in duodeno, <strong>di</strong>giuno e<br />

ileo;<br />

Dal punto <strong>di</strong> vista funzionale l’intestino tenue è il tratto più<br />

importante dell’intestino sia per la <strong>di</strong>gestione che per<br />

l’assorbimento.<br />

Segue<br />

l’intestino terminale o crasso si <strong>di</strong>vide in colon e retto.<br />

Possono essere presenti dei ciechi ileocolici fra l’ileo e il crasso;<br />

solitamente uno nei Mammiferi, uno o due negli Uccelli.<br />

Rappresenterebbero delle camere <strong>di</strong> fermentazione per la<br />

<strong>di</strong>gestione della cellulosa.


F<br />

intestino tenue<br />

st<br />

Mammifero<br />

D<br />

P<br />

mesentere


L’ultimo tratto intestinale è rappresentato dall’ intestino crasso:<br />

• nei Mammiferi placentati si <strong>di</strong>stingue in colon e retto che termina<br />

con l’apertura anale<br />

A livello dell’intestino terminale, nel colon, si ha un riassorbimento <strong>di</strong> acqua.<br />

ed elettroliti e il consolidamento delle feci.<br />

La sua lunghezza è in relazione alla necessità <strong>di</strong> recuperare acqua<br />

La mucosa dell’intestino crasso contiene soprattutto ghiandole mucipare .<br />

Le tonache che formano la parete del crasso sono quelle tipiche del<br />

canale alimentare, ma l’epitelio della tonaca mucosa assume caratteri<br />

soprattutto per le funzioni protettiva (muco) e assorbente <strong>di</strong> acqua e ioni.<br />

Presenta voluminosi noduli linfatici .


In gran parte dei Vertebrati l’intestino e le vie genitali e urinarie<br />

si aprono in una unica cavità la cloaca derivata dal proctodeo.<br />

….. ma nei teleostei e nei mammiferi placentati non c’è la<br />

cloaca e le vie dei <strong>di</strong>versi apparati sboccano in<strong>di</strong>pendentemente<br />

verso l’esterno.


Con<strong>di</strong>zione generalizzata maggior parte dei pesci<br />

cloaca<br />

A –la via <strong>di</strong>gerente termina in<br />

cloaca, unica apertura verso<br />

l’esterno<br />

B –l’intestino retto termina<br />

<strong>di</strong>rettamente all’esterno attraverso<br />

l’apertura anale


Mammiferi<br />

Nei Monotremi l’intestino retto termina<br />

nella cloaca<br />

uretra<br />

In generale nei mammiferi la cloaca subisce una partizione e la via <strong>di</strong>gerente<br />

con l’intestino retto termina <strong>di</strong>rettamente all’esterno attraverso l’apertura anale


Fegato e pancreas


I processi <strong>di</strong>gestivi che si svolgono nell’intestino <strong>di</strong>pendono<br />

in larga parte dai secreti prodotti da due ghiandole importanti<br />

annesse al tubo <strong>di</strong>gerente: il pancreas e il fegato<br />

che riversano i loro secreti nel duodeno:<br />

succo pancreatico e bile<br />

Sono presenti in tutti i vertebrati<br />

Fegato e pancreas si sviluppano come gemme del tubo <strong>di</strong>gerente<br />

- una gemma epatica, due o più gemme pancreatiche-


formazione delle gemme epatiche e pancreatiche


Il fegato<br />

Negli adulti <strong>di</strong> tutti i Vertebrati il fegato è una grossa ghiandola<br />

<strong>di</strong> aspetto parenchimatoso, e occupa gran parte dello spazio della cavità<br />

peritoneale. E’ avvolto da una capsula connettivale.<br />

Gli epatociti sono le tipiche cellule del fegato che si organizzano in<br />

formazioni tubulari (eterotermi) o laminari (Uccelli e Mammiferi) fra cui<br />

sono interposti i sinusoi<strong>di</strong> epatici che derivano da rami sia della vena<br />

porta che da rami dell’arteria epatica e in cui il sangue si mescola<br />

Il fegato è formato da più lobi.<br />

Il parenchima epatico presenta un’organizzazione <strong>di</strong> tipo lobulare più<br />

evidente nei mammiferi: le lamine epatiche sono in stretta relazione<br />

con capillari sanguigni con cui hanno continui scambi metabolici<br />

Nel fegato dei mammiferi le lamine epatiche formano una struttura<br />

lobulare che al centro presenta un ramo della vena epatica centrale<br />

Ai vertici del lobulo si trova gli spazi portali


Lamine epatiche fra spazio portale e vena centrale<br />

Sangue e bile fluiscono in senso opposto


Lamine epatocitiche e<br />

sinusoi<strong>di</strong>:<br />

notare nei sinusoi<strong>di</strong> dei GR;<br />

la parete del sinusoide è<br />

formata da cellule endoteliali<br />

che lasciano spazi fra <strong>di</strong> loro<br />

(endotelio fenestrato).<br />

Ogni epatocita solitamente<br />

è bagnato dal sangue su due<br />

lati.


Gli epatociti sono cellule poliedriche la cui membrana cellulare presenta<br />

versanti sinusoidali, rivolti verso i sinusoi<strong>di</strong>, e versanti biliari rivolti<br />

verso l’epatocita contiguo, a formare i canalicoli biliari.<br />

Il citoplasma contiene tutta la varietà <strong>degli</strong> organuli per le molteplici<br />

funzioni che l’epatocita svolge.


epatocita endotelio<br />

sinusoide<br />

Particolare <strong>di</strong> epatociti<br />

il cui versante sinusoidale<br />

è in stretta relazione con<br />

le pareti dell’endotelio<br />

del sinusoide, fra le due<br />

cellule non è presente<br />

una lamina basale, ciò<br />

costituisce una situazione<br />

ottimale per il passagio<br />

<strong>di</strong> materiale nei due sensi,<br />

attraverso il cosiddetto<br />

spazio <strong>di</strong> Disse .


Nel fegato dei Verterati sono presenti<br />

le cellule <strong>di</strong> Kupffer, macrofagi con elevato<br />

numero <strong>di</strong> lisosomi con funzione anche <strong>di</strong> recuperare ferro<br />

dall’emocateresi (Perls’positività)<br />

Nel fegato <strong>di</strong> Pesci, Anfibi e Rettili<br />

I macrofagi contengono melanina<br />

con funzione protettiva e detossificante<br />

e vengono chiamati melanomacrofagi


fegato <strong>di</strong> rana durante l’ibernazione<br />

con grossi epatociti infarciti <strong>di</strong><br />

glicogeno e pochi organuli<br />

Plasticità <strong>degli</strong> epatociti<br />

fegato <strong>di</strong> rana durante la vita<br />

attiva con epatociti <strong>di</strong> piccole<br />

<strong>di</strong>mensioni e ricchi <strong>di</strong> organuli<br />

cellulari<br />

glicogeno


Vascolarizzazione epatica<br />

Al fegato il sangue giunge sia attraverso<br />

un vaso venoso – vena porta –<br />

(circolo funzionale)<br />

che attraverso un vaso arterioso<br />

-arteria epatica -<br />

(circolo trofico).<br />

Entrambi formano dei rami che penetrano nel fegato e si<br />

capillarizzano.<br />

La vena porta raccoglie sangue refluo dai <strong>di</strong>versi tratti intestinali e<br />

dalla milza; entra nel fegato, forma dei rami e questi formeranno i sinusoi<strong>di</strong><br />

all’interno del lobulo, lo stesso farà l’arteria epatica:<br />

I capillari dei due rami confluiscono all’interno del lobulo


Sinusoi<strong>di</strong> epatici<br />

Capillare biliare<br />

Ramo della vena porta<br />

Dotto biliare<br />

Ramo dell’arteri<br />

epatic<br />

Nei sinusoi<strong>di</strong> epatici il sangue proveninte<br />

da rami della vena porta e da rami dell’arteria<br />

epatica si mescola


E<br />

Triade portale: 1- ramo della vena porta;<br />

2- ramo dell’arteria epatica,<br />

3- dotto biliare<br />

S


VC<br />

Sezione <strong>di</strong> fegato <strong>di</strong> ratto: lamine epatiche, sinusoi<strong>di</strong>, vena centrale,<br />

spazio portale<br />

SP


BC<br />

Una importante funzione del fegato in<br />

relazione alle funzioni <strong>di</strong>gestive, è la<br />

produzione <strong>di</strong> bile. La bile è sintetizzata<br />

da tutti gli epatociti ed è secreta in piccoli<br />

canalicoli che non hanno una parete<br />

propria, ma sono piccoli canali formati<br />

dalle pareti <strong>di</strong> epatociti a<strong>di</strong>acenti i cui<br />

bor<strong>di</strong> sono strettamente ravvicinati e<br />

provvisti <strong>di</strong> giunzioni occludenti che<br />

impe<strong>di</strong>scono la fuoriuscita <strong>di</strong> bile dai<br />

canalicoli verso gli spazi<br />

interstiziali.<br />

I capillari biliari riversano il loro<br />

contenuto<br />

nei dottini biliari che hanno una parete<br />

propria e che a loro volta confluiscono in<br />

dotti più grossi collegati con il duodeno e<br />

con la cistifellea che rappresenta un<br />

serbatoio temporaneo <strong>di</strong> bile, presente in<br />

quasi tutti i Vertebrati (eccetto uccelli,<br />

alcuni mammiferi e ciclostomi).


Dal punto <strong>di</strong> vista funzionale il fegato è da considerarsi una<br />

ghiandola esocrina per la produzione <strong>di</strong> bile che viene riversata<br />

nell’intestino attraverso i dotti biliari,<br />

ed endocrina perché riversa <strong>di</strong>versi suoi prodotti <strong>di</strong>rettamente nei<br />

capillari sanguigni, ma a <strong>di</strong>fferenza del pancreas,<br />

le due componenti non sono strutturalmente <strong>di</strong>fferenziate, perché le<br />

stesse cellule svolgono le due funzioni.


ile


Funzioni del fegato<br />

1. Sintetizza la bile per emulsionare i grassi<br />

2. Sintetizza proteine plasmatiche quali ad es.: albumina, fibrinogeno<br />

3. Sintetizza i precursori del tuorlo (per le uova che lo hanno)<br />

4. Sintetizza l’urea<br />

5. Ha un’azione detossificante<br />

6. È un organo emopoietico ed emocateretico<br />

7. Accumula materiale paraplasmatico (glicogeno, lipi<strong>di</strong>)<br />

e lo rilascia secondo necessità


Il pancreas è una ghiandola mista costituita da componenti<br />

una esocrina e l’altra endocrina.<br />

E’ presente in tutti i vertebrati e nella maggior parte <strong>di</strong> essi<br />

è un organo compatto, formato da più lobi, oppure più parti<br />

possono essere associate all’intestino<br />

I: isole <strong>di</strong> Langerhans, parte endocrina


Nei Pesci generalmente il pancreas è formato da più masserelle<br />

localizzate nel mesentere con sbocchi nell’intestino in<strong>di</strong>pendenti.<br />

Il pancreas dei tetrapo<strong>di</strong> si trova vicino al duodeno<br />

con cui mantiene un collegamento attraverso dei dotti escretori


Il pancreas esocrino è una ghiandola tubulo-acinosa composta <strong>di</strong> tipo sieroso; è<br />

rivestita da una sottile capsula <strong>di</strong> connettivo che penetrando all’interno la <strong>di</strong>vide in<br />

lobuli; all’interno dei lobuli si formano gli acini pancreatici, l’unità funzionale del<br />

pancreas le cui cellule, ricche <strong>di</strong> RER e granuli <strong>di</strong> zimogeno producono il succo<br />

pancreatico.<br />

D<br />

Sezione vista al ME <strong>di</strong> acino ancreatico.<br />

Le cellule contengono molti granuli <strong>di</strong><br />

zimogeno (Z) e RER, esse contornano il<br />

lume dell’acino in cui vengono<br />

secreti i loro prodotti. L’acino si continua<br />

con i dotti escretori


Il succo pancreatico contiene oltre ad acqua, un’alta concentrazione<br />

<strong>di</strong> proteine enzimatiche; esso è a pH alcalino perché contiene anche<br />

una elevata concentrazione <strong>di</strong> ioni bicarbonato.<br />

Il succo pancreatico contiene <strong>di</strong>versi tipi <strong>di</strong> enzimi fra cui:<br />

proteasi, amilasi, lipasi, nucleasi<br />

che, insieme agli enzimi del succo enterico, e alla bile completano la<br />

<strong>di</strong>gestione nell’intestino tenue.<br />

La produzione del succo pancreatico è sotto controllo <strong>di</strong> ormoni<br />

prodotti principalmente da cellule endocrine del duodeno:<br />

colecistochinina e secretina.


Il pancreas endocrino è rappresentato dalle isole <strong>di</strong> Langerhans,<br />

costituite da aggregati <strong>di</strong> cellule sostenute da una fine trama reticolare<br />

in cui sono presenti numerosi capillari sanguigni, il tutto circondato<br />

da una sottile capsula <strong>di</strong> connettivo.<br />

L’isola <strong>di</strong> Langerhans è costituita da tipi cellulari <strong>di</strong>versi (α, β e δ) che producono<br />

ormoni <strong>di</strong>versi, i più importanti, glucagone (α), insulina (β) regolano il metabolismo<br />

del glucosio e la glicemia, con azione tra loro antagonista, iperglicemizzante il<br />

glucagone, ipoglicemizzante l’insulina.

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