Anatomia

Branca delle scienze naturali che studia l'organizzazione strutturale degli organismi viventi. L'anatomia (dal greco anatomé, "dissezione") è una scienza antica, che affonda le sue radici in epoca preistorica. Per secoli le conoscenze anatomiche sono state tratte dall’osservazione diretta di piante e animali sezionati. Una conoscenza adeguata della struttura dell'organismo vivente non può prescindere dalla conoscenza delle sue funzioni e dalle patologie che possono alterarne l’organizzazione; pertanto l'anatomia è correlata ad altre discipline, in particolare la fisiologia e la medicina.

L’anatomia può essere suddivisa in varie discipline, che prendono in considerazione diversi campi d’interesse.

È possibile distinguere un’anatomia animale e un’anatomia vegetale, a seconda che si prendano in esame gli organismi animali o vegetali. Nell’anatomia animale si possono considerare l’anatomia umana, che si occupa della struttura degli esseri umani, e l’anatomia comparata, che studia somiglianze e differenze tra le strutture dei diversi organismi animali. La comparazione anatomica permette di ottenere elementi importanti per gli studi sull’evoluzione e per la classificazione tassonomica.

L'anatomia può essere suddivisa anche in base ai processi biologici esaminati: ad esempio, l'anatomia dell'embrione studia la modificazione delle strutture durante lo sviluppo embrionale, mentre l'anatomia patologica si occupa delle alterazioni presenti negli organi malati. L'anatomia può essere, inoltre, classificata in base alle tecniche utilizzate: la microanatomia, ad esempio, studia strutture visibili solo con l'ausilio del microscopio ottico ed elettronico, mentre l’anatomia radiologica si avvale di mezzi radiologici.

Due specializzazioni dell’anatomia, tra loro strettamente collegate, sono l’istochimica e la citochimica. L’istochimica permette di osservare al microscopio la presenza di una particolare attività enzimatica in un determinato tessuto e di misurarne il grado di attività in condizioni differenti. La citochimica permette di compiere osservazioni sull’attività chimica delle cellule. La presenza di determinati colori all'interno delle cellule può indicare che si sono verificate particolari reazioni chimiche. Inoltre, l'intensità del colore può essere un indice della forza della reazione. Questi studi hanno permesso di chiarire la funzione di molti enzimi, fornendo ulteriori conoscenze a quelle acquisite mediante i metodi biochimici di purificazione delle molecole enzimatiche e di analisi cristallografica.

La storia dell'anatomia moderna inizia nel Rinascimento, con la pubblicazione, nel 1543, dell'opera dell'anatomico belga Andrea Vesalio. Prima della pubblicazione di questo trattato, gli anatomici basavano le loro conoscenze sugli scritti di scienziati vissuti più di mille anni prima, come quelli del medico greco Galeno, che si era limitato alla dissezione e all'osservazione di organi animali. Vesalio e altri anatomici del Rinascimento fondarono, invece, le loro opere sull'osservazione diretta di cadaveri, ponendo così le basi dell'anatomia moderna.

L'invenzione, avvenuta nel XVII secolo, del microscopio portò allo sviluppo dell'anatomia microscopica, che può essere distinta in istologia (studio dei tessuti) e citologia (studio delle cellule). Nello stesso secolo, l'anatomico italiano Marcello Malpighi compì le prime osservazioni della struttura microscopica di piante e animali. I più importanti anatomici dell'epoca di Malpighi erano, tuttavia, riluttanti ad accettare l'anatomia microscopica che oggi costituisce, invece, la base dell'anatomia moderna. Oggi le indagini microscopiche si pongono anche l'obiettivo di identificare il rapporto esistente tra la struttura osservata a occhio nudo e quella fornita dal microscopio.

L'anatomia patologica fu fondata, come disciplina scientifica, dal medico italiano Giambattista Morgagni, mentre l'anatomia comparata fu sistematizzata dal naturalista francese Georges Cuvier alla fine del XVIII secolo. Nel XIX secolo, l'anatomia fece rapidamente molti progressi di grande portata, in gran parte grazie ai perfezionamenti ottenuti nel campo della microscopia ottica e dei metodi di fissazione e colorazione delle cellule e dei tessuti. Vennero, inoltre, perfezionati i metodi della microtomia, che consentono il taglio dei tessuti in sezioni estremamente sottili.

Nel corso del XX secolo, l'anatomia microscopica conobbe un ulteriore, importante sviluppo grazie all'introduzione di microscopi dotati di una risoluzione e di un ingrandimento molto superiori a quelli fino ad allora impiegati e, pertanto, in grado di rivelare dettagli prima poco chiari o invisibili. Rispetto al microscopio ottico convenzionale, il microscopio a luce ultravioletta permette, ad esempio, di ottenere un contrasto maggiore, in quanto le lunghezze d'onda di questi raggi sono minori di quelle della luce visibile (il potere di risoluzione di un microscopio è inversamente proporzionale alla lunghezza d'onda della luce impiegata). Questo tipo di microscopio viene anche utilizzato per sottolineare particolari dettagli, grazie all'assorbimento selettivo, da parte dei tessuti, di determinate lunghezze d'onda presenti nell'ultravioletto. L'invenzione del microscopio elettronico, che rispetto al microscopio ottico raggiunge un potere di risoluzione e livelli d'ingrandimento enormemente superiori, ha consentito di esplorare strutture subcellulari prima intoccabili dall'indagine anatomica. Altri microscopi moderni, come il microscopio a contrasto di fase e il microscopio interferenziale, hanno permesso di osservare materiali viventi privi di colorazione artificiale, i quali sarebbero risultati invisibili al microscopio convenzionale.

La scoperta dei raggi X, compiuta dal fisico tedesco Wilhelm Röntgen, ha consentito agli anatomici di studiare i tessuti e gli apparati all'interno di animali viventi. La prima fotografia ai raggi X, o radiografia, fu realizzata nel 1896 su una mano umana. Le moderne tecniche radiologiche permettono di ottenere immagini tridimensionali dei tessuti molli dei visceri (dopo l'ingestione di particolari liquidi opachi) e di sezioni del corpo, analizzate da fasci di raggi X ed esaminate poi da un computer ( Tomografia computerizzata; Tomografia a emissione di positroni). Altre tecniche non invasive comprendono l'uso degli ultrasuoni per ottenere immagini dei tessuti molli (ecografia) e l'applicazione delle tecniche di risonanza magnetica nucleare a scopi diagnostici e di ricerca.

Gli studi anatomici sui viventi hanno permesso di chiarire la loro organizzazione. L’unità fondamentale che costituisce tutti gli organismi è la cellula. A parte i procarioti e i protisti, che sono unicellulari, ossia formati da un’unica cellula, tutti gli altri viventi sono pluricellulari. Negli organismi meno evoluti (tra cui celenterati, ctenofori, alghe, muschi e licheni) si osserva un’organizzazione delle cellule che non prevede la formazione di veri e propri tessuti, ma la tendenza a una certa specializzazione di diversi gruppi cellulari, che possono assumere, ad esempio, un ruolo di assorbimento delle sostanze nutritive o una funzione riproduttiva. A livelli più evoluti, si osserva una vera e propria specializzazione di gruppi cellulari che costituiscono tessuti distinti, ognuno dei quali svolge una determinata funzione. I tessuti si organizzano in organi, ossia in strutture deputate a svolgere un particolare ruolo; a loro volta, gli organi si strutturano in apparati o sistemi, capaci di esplicare funzioni complesse, come la digestione, l’escrezione o la riproduzione.

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