ANATOMIE REZUMAT- 1:Topografia organelor si sistemelor de organe,Planuri + raporturi anatomice, Celula

ALCĂTUIREA CORPULUI UMAN

Topografia organelor si sistemelor de organe

→ in corpul omenesc, celulele si tesuturile alcătuiesc organe si sistemele de organe:

1. Organele = formate din tesuturi care s-au diferentiat in vederea indeplinirii anumitor functii in organism → organele NU functioneaza izolat in organism, ci in stransa corelatie unele cu altele → organele interne = viscere

2. Sistemele de organe = unitati morfologice care indeplinesc principalele functii ale organismului: de relatie, de nutritie + reproducere

Segmentele corpului uman

- corpul uman este alcatuit din: cap + gat + trunchi + membre

→ capul + gatul = extremitatea cefalica a corpului

1. Capul = alcatuit din:

- partea craniana → corespunde neurocraniului (cutia craniana)

- partea faciala → corespunde viscerocraniului (fata)

2. Gatul = segmentul care leaga capul de trunchi si prezinta:

- elemente somatice (muschi, oase, articulatii)

- viscere (laringe, trahee, esofag, tiroida, paratiroide etc)

3. Trunchiul = format din torace + abdomen + pelvis → in interiorul lor se gasesc cavitatile: toracica, abdominala + pelviana → care adapostesc viscerele

- cavitatea toracica (mediastin, cavitate pleurala, cavitate pericardiala) = separata de cavitatea abdominala prin m. diafragma

- cavitatea abdominala se continua cu cea pelviana, care este limitata inferior de diafragma perineala

→ subdiviziunile cavitatii abdominale: 1. Epigastru, 2. Hipocondru stang, 3. Abdomen lateral stang, 4. Periombilical, 5. Inghinal stang, 6. Hipogastru, 7. Inghinal drept, 8. Abdomen lateral drept, 9. Hipocondru drept

4. Membrele:

- superioare: se leaga de trunchi prin centura scapulara → portiunea libera are 3 segmente: brat, antebrat + mana

- inferioare: se leaga de trunchi prin centura pelviana → portiunea libera are tot 3 segmente: coapsa, gamba + picior

Planuri + raporturi anatomice

- pentru precizarea pozitiei segmentelor care alcatuiesc corpul omenesc se folosesc, ca elemente de orientare, axe + planuri

- corpul omenesc este alcatuit dupa principiul simetriei bilaterale, fiind un corp tridimensional, cu 3 axe + 3 planuri

Axele - corespund dimensiunilor spatiului si se intretaie in unghi drept

1. axul longitudinal = axul lungimii corpului = vertical la om

→ are 2 poli: superior (cranial) + inferior (caudal) → el pleaca din crestetul capului → si merge pana la nivelul spatiului delimitat de suprafata talpilor

2. axul sagital (= anteroposterior) = axul grosimii corpului

→ are 2 poli: anterior + posterior

3. axul transversal = corespunde latimii corpului = este orizontal

→ are 2 poli: stang + drept

Planurile → prin cate 2 din axele amintite trece cate un plan al corpului

1. planul sagital → trece prin axul longitudinal + sagital

2. planul medio-sagital → trece prin mijlocul corpului (median) + il imparte in 2 jumatati simetrice = planul simetriei bilaterale

3. planul frontal → merge paralel cu fruntea & trece prin axul longitudinal + transversal → el imparte corpul intr-o parte anterioara (ventrala) + alta posterioara (dorsala)

4. planul transversal (orizontal) → trece prin axul sagital + transversal → el imparte corpul intr-o parte superioara (craniala) si alta inferioara (caudala) = planul metameriei corpului

Aceste axe si planuri se folosesc si pentru precizarea pozitiei elementelor componente la nivelul fiecarui organ.

Nomenclatura anatomica

- odata cu axele + planurile corpului am facut cunostinta cu unii termeni: cranial, caudal, ventral, dorsal, medial, lateral, sagital, frontal, transversal

- la membrele corpului → termenii proximal (pt formatiunile apropiate de centuri) + distal (pt cele mai indepartate)

- la mana → termenul volar sau palmar, pentru formatiunile palmei

- la picior → termenii plantar (pt formatiunile din talpa piciorului) + dorsal (pt formatiunile superioare ale labei piciorului)

- superficial + profund = termeni care arata gradul de apropiere fata de suprafata corpului

Niveluri de organizare: celule, tesuturi, organe, sisteme de organe, organism

→ fiecare nivel de organizare contribuie in final la cel morfo-functional al intregului organism

Celula

= unitatea de baza morfo-functionala + genetica a organizarii materiei vii → poate exista singura sau in grup, constituind diferite tesuturi

Forma celulelor = legata de functia lor → initial, toate au forma globuloasa, dar ulterior pot deveni fusiforme, stelate, cubice, cilindrice etc → unele (cum sunt celulele sangvine, ovulul, celulele adipoase sau cartilaginoase) isi pastreaza forma globuloasa

Dimensiunile celulelor variaza in functie de specializarea lor + de starea fiziologica a organismului + de conditiile mediului extern + varsta etc. Ex: hematia - 7,5 μ, ovulul - 150-200 μ, fibra musculara striata - 5-15 cm → media se considera 20-30 μ.

Structura celulei

- in alcatuirea celulei distingem 3 parti componente principale: 1. membrana celulara + 2. citoplasma + 3. Nucleul

1. Membrana celulara (membrana plasmatica, plasmalema)

→ inconjoara celula, ii confera forma + separa structurile interne ale celulei de mediul extracelular

→ este alcatuita, in principal, din fosfolipide + proteine

Fosfolipidele → sunt astfel dispuse, incat portiunea lor hidrofila formeaza un bistrat, in interiorul caruia se afla cuprinsa portiunea lor hidrofoba → acest miez hidrofob restrictioneaza pasajul transmembranar al moleculelor hidrosolubile + al ionilor

→ componenta proteica = cea care realizeaza functiile specializate ale membranei + mecanismele de transport transmembranar

Proteinele → se pot afla pe fata externa sau interna a membranei + transmembranar → deoarece proteinele nu sunt uniform distribuite in cadrul structurii lipidice → acest model structural = denumit modelul mozaic fluid

Glucidele (glicoproteine + glicolipide) = atasate pe fata externa → acestea = putemic incarcate negativ

→ la unele celule, citoplasma prezinta diferite prelungiri acoperite de plasmalema:

- unele pot fi temporare + neordonate, de tipul pseudopodelor (leucocitele)

- altele permanente: microvili (epiteliul mucoasei intestinului, epiteliul tubilor renali) + cili (epiteliul mucoasei traheei) sau desmozomi (corpusculi de legatura care solidarizeaza celulele epiteliale)

2. Citoplasma

→ are o structura complexa, la nivelul ei desfasurandu-se principalele functii vitale => e un sistem coloidal, in care:

- mediul de dispersie = apa

- faza dispersata = ansamblul de micelii coloidale ce se gasesc in miscare browniana

- functional, citoplasma are:

- o parte nestructurata = hialoplasma

- o parte structurata = organitele celulare → acestea sunt de 2 tipuri: comune tuturor celulelor + specifice, prezente numai in anumite celule, unde indeplinesc functii speciale

a.Organite comune

b. Organite specifice

Miofibrilele = elemente contractile din sarcoplasma fibrelor musculare

Neurofibrilele = o retea care se intinde in citoplasma neuronului, in axoplasma + dendrite

Corpii Nissl (corpii tigroizi) = echivalenti ai ergastoplasmei pentru celula nervoasa

c. Incluziunile citoplasmatice – sunt in afara organitelor comune + specifice, in citoplasma → au caracter temporar + sunt reprezentate prin granule de substanta de rezerva, produsi de secretie + pigmenti

3. Nucleul = parte constitutiva principala, cu rolul de a coordona procesele biologice celulare fundamentale (contine materialul genetic, controleaza metabolismul celular, transmite informatia genetica) → pozitia lui in celula poate fi centrala sau excentrica (celule adipoase, mucoase) → are, de obicei, forma celulei

Numarul nucleilor → majoritatea celulelor sunt mononucleate, dar pot exista si exceptii: celule binucleate (hepatocitele), polinucleate (fibra musculara striata) + anucleate (hematia adulta)

Dimensiunile nucleului → 3-20 μ, corespunzator ciclului functional al celulei, in raport de 1/3-1/4 cu citoplasma

Structura nucleului cuprinde: membrana nucleara, carioplasma + unul sau mai multi nucleoli

a. Membrana nucleara = poroasa, dubla, cu structura trilaminata, constituita din 2 foite:

- externa → spre matricea citoplasmatica, prezinta ribozomi + se continua cu citomembranele RE

- interna → aderenta miezului nuclear

→ intre cele 2 membrane exista un spatiu numit spatiu perinuclear

b. Carioplasma = sub membrana = solutie coloidala cu aspect omogen → la nivelul ei, exista o retea de filamente subtiri, formate din granulatii fine de cromatina, din care, la inceputul diviziunii celulare, se formeaza cromozomii, alcatuiti din: ADN + ARN cromozomal + proteine histonice & nonhistonice + cantitati mici de lipide + ioni de Ca &Mg

Proprietatile celulei

→ celulele au o serie de proprietati generale + speciale, care le asigura indeplinirea rolului specific in ansamblul organismului → dintre aceste proprietati, sinteza proteica, reproducerea celulara + metabolismul celular au fost deja studiate → proprietati importante ale celulei sunt insa: transportul transmembranar + potentialul de membrana

Transportul transmembranar

→ membrana celulara prezinta permeabilitate selectiva pentru anumite molecule + majoritatea ionilor → aceasta permite:

- un schimb bidirectional de substante nutritive + produsi ai catabolismului celular

- un transfer ionic → care determina aparitia curentilor electrici

→ mecanismele implicate in transportul transmembranar = grupate in 2 categorii principale:

- care NU necesita prezenta unor proteine membranare transportoare (carausi) → difuziunea + osmoza

- care necesita prezenta unor astfel de proteine → difuziunea facilitata + transportul activ

→ un alt mod de a clasifica transportul transmembranar tine cont de consumul energetic necesar pentru realizarea lui:

- transport pasiv → ce NU necesita energie pentru desfasurare: difuziunea + osmoza + difuziunea facilitata

- transport activ → care necesita cheltuiala energetica (ATP)

Mecanisme care NU utilizeaza proteine transportoare

1. Difuziunea → moleculele unui gaz & moleculele + ionii aflati intr-o solutie → se gasesc intr-o miscare dezordonata permanenta, rezultat al energiei lor → aceasta miscare = difuziune → determina raspandirea uniforma a moleculelor intr-un volum dat de gaz sau solutie → de aceea, ori de cate ori exista o diferenta de concentratie (gradient de concentratie) intre 2 compartimente ale unei solutii, miscarea moleculara tinde sa elimine aceasta diferenta + sa distribuie moleculele uniform

→ datorita structurii sale, membrana celulara nu reprezinta o bariera in difuziunea moleculelor nepolarizate (liposolubile) - de exemplu O₂ sau hormonii steroizi

→ moleculele organice, care prezinta legaturi covalente polare, dar nu sunt incarcate electric (de ex: CO₂, etanolul sau ureea) pot, de asemenea, difuza prin membrana celulara

→ moleculele polarizate mai mari (de ex: glucoza) NU pot traversa membrana celulara prin difuziune → de aceea, au nevoie de proteine transportoare

→ de asemenea, membrana NU permite pasajul ionic liber → acesta are loc doar la nivelul canalelor ionice cu structura proteica, formatiuni membranare cu dimensiuni atat de mici, incat nu pot fi vizualizate nici chiar cu ajutorul microscopului electronic

2. Osmoza = difuziunea apei (solventului) dintr-o solutie → pentru ca ea sa se produca, membrana care separa cele 2 compartimente trebuie sa fie semipermeabila (sa fie mai permeabila pentru moleculele de solvent decat pentru cele de solvit) → apa va trece din compartimentul in care concentratia ei este mai mare ↑ (solutie mai diluata) in cel cu concentratie mai mica ↓ (solutie mai concentrata)

→ forta care trebuie aplicata pentru a preveni osmoza = presiune osmotica → ea este proportionala cu numarul de particule dizolvate in solutie

Mecanisme care utilizeaza proteine transportoare

→ moleculele organice polarizate + cu greutate moleculara mare traverseaza membrana celulara cu ajutorul proteinelor transportoare membranare = tip de transport specific, saturabil (va exista un transport maxim pentru o anumita substanta) si pentru aceeasi proteina transportoare poate aparea competitia intre moleculele de transportat)

1. Difuziunea facilitata - in acest caz, moleculele se deplaseaza conform gradientului de concentratie + nu este necesara energie pentru transport

2. Transportul activ - asigura deplasarea moleculelor si a ionilor impotriva gradientelor lor de concentratie + se desfasoara cu consum de energie furnizata de ATP → este de mai multe tipuri:

- primar: pentru functionarea proteinei transportoare = necesara hidroliza directa a ATP-ului → in acest caz, proteinele transportoare = pompe

- secundar (cotransport): energia necesara pentru transferul unei molecule sau ion impotriva gradientului sau de concentratie = obtinuta prin transferul altei energii conform gradientului ei de concentratie → ex: pompa de Na⁺/K⁺

3. Transportul vezicular = o categorie speciala → poate fi:

- endocitoza: materialul extracelular = captat in vezicule formate prin invaginarea membranei celulare + transferat intracelular

- exocitoza: material intracelular = captat in vezicule care vor fuziona cu membrana celulara + continutul lor va fi eliminat in exteriorul celulei → forme particulare de endocitoza sunt:

- fagocitoza

- pinocitoza

Potentialul de membrana

→ permeabilitatea selectiva a membranei + prezenta intracelulara a moleculelor nedifuzibile incarcate negativ + activitatea pompei Na⁺/K⁺ creeaza o distributie inegala a sarcinilor de o parte si de alta a membranei celulare → aceasta diferenta de potential = potential de membrana

Potentialul membranar de repaus → are o valoare medie de -65 mV pana la -85 mV (valoare apropiata de cea a potentialului de echilibru pentru K⁺) si depinde de permeabilitatea membranei pentru diferitele tipuri de ioni → termenul de repaus = introdus pentru a desemna un potential de membrana atunci cand la nivelul acesteia nu se produc impulsuri electrice

→ valoarea acestui potential se datoreaza activitatii pompei Na⁺/K⁺ → care:

- reintroduce in celula K⁺ difuzat la exterior

- expulzeaza Na⁺ patruns in celula

→ intr-un raport de 2 K⁺ la 3 Na⁺ → in acest mod, o celula isi mentine:

- relativ constanta concentratia intracelulara a ionilor de Na⁺ si K⁺

- un potential membranar constant, in absenta unui stimul

Potentialul de actiune = modificarea temporara a potentialului de membrana → celulele stimulate electric genereaza potential de actiune prin modificarea potentialului de membrana → mecanismele de producere + aspectul + durata potentialului de actiune = diferite in functie de tipul de celula → dar principiul de baza este acelasi: modificarea potentialului de membrana se datoreaza unor curenti electrici care apar la trecerea ionilor prin canalele membranare specifice, ce se inchid sau se deschid in functie de valoarea potentialului de membrana

→ pentru a enumera fazele potentialului de actiune, se poate lua ca exemplu neuronul:

a. Pragul → celulele excitabile se depolarizeaza rapid, daca valoarea potentialului de membrana este redusa la un nivel critic, numit potential prag → odata acest prag atins, depolarizarea este spontana

→ PA = un raspuns de tip totul sau nimic:

- stimulii cu o intensitate inferioara pragului, subliminari, nu provoaca depolarizarea + declansarea unui impuls

- stimulii supraliminari nu determina o reactie mai ampla decat stimulul prag

2. Panta ascendenta (depolarizarea): apare dupa atingerea potentialului prag + se datoreaza cresterii permeabilitatii membranei pentru Na⁺ → Na va intra in celula prin canale speciale pentru acest ion, care sunt voltaj-dependente → care se deschid atunci cand potentialul de membrana atinge valoarea prag

3. Panta descendenta (repolarizarea): potentialul revine catre valoarea de repaus → acest fapt se datoreaza iesirii K⁺ din celula prin canale speciale pentru acest ion, care se deschid, de asemenea, in prezenta stimulului

Perioada refractara = intervalul de timp pe parcursul caruia este dificil de obtinut un potential de actiune → exista:

• perioada refractara absoluta → pe parcursul careia, indiferent de intensitatea stimulului, nu se poate obtine un nou potential de actiune → cuprinde panta ascendenta a potentialului de actiune + o portiune din cea descendenta → se datoreaza inactivarii canalelor pentru Na⁺

• perioada refractara relativa → pe parcursul careia se poate initia un al 2-lea potential de actiune, daca stimulul este suficient de puternic → potentialul de actiune obtinut astfel are o viteza de aparitie a pantei ascendente mai mica ↓ si o amplitudine mai redusa ↓ decat in mod normal

→ potentialul de actiune, odata generat in orice punct al unei membrane excitabile, va stimula, la randul lui, zonele adiacente ale acesteia → propagandu-se in ambele sensuri, pana la completa depolarizare a membranei

→ transmiterea depolarizarii in lungul unei fibre nervoase sau musculare = impuls (nervos sau muscular)

Proprietatile speciale ale celulelor sunt:

1. Contractilitatea = proprietatea celulelor musculare de a transforma energia chimica a unor compusi in energie mecanica

2. Activitatea secretorie → fiecare celula sintetizeaza substantele proteice + lipidice proprii, necesare pentru refacerea structurilor, crestere + inmultire → unele celule s-au specializat in producerea de substante pe care le exporta in mediul intern (secretie endocrina) sau extern (secretie exocrina)