Cellule e tessuti

Come negli altri vertebrati, e anche nella gran parte degli invertebrati, il corpo umano contiene una cavità interna detta celoma. Negli esseri umani e in altri mammiferi il celoma è suddiviso in timenti, i più estesi dei quali sono la cavità toracica e la cavità addominale; queste cavità sono separate da un sottile muscolo a forma di cupola , il diaframma.

La cavità toracica contiene il cuore, i polmoni e l'esofago; la cavità addominale contiene numerosi organi fra cui lo stomaco, l'intestino e il fegato. Una delle principali caratteristiche degli uomini, e di altri mammiferi, è che sono organismi a sangue caldo; più precisamente, sono endodermi in quanto generano calore internamente per mantenere una temperatura corporea elevata e relativamente costante.

Di conseguenza, i mammiferi sono capaci di conseguire e mantenere livelli di attività fisica e di vivacità mentale molto più elevati di quelli degli animali ectotermi, che possono regolare la loro temperatura corporea solo assorbendo calore dall'ambiente o liberando calore in esso.

Un'altra delle proprietà che caratterizzano gli esseri viventi è che essi mantengono una precisa organizzazione strutturale. Questa organizzazione è di tipo gerarchico e alla sua base vi è la cellula.

Le cellule sono organizzate in tessuti, che sono gruppi di cellule che adempiono alla medesima funzione.

Differenti tipi di tessuti, uniti strutturalmente e coordinati nelle loro attività, formano gli organi.

Gli organi sono raggruppati in sistemi d'organi come il sistema circolatorio e il sistema digerente.

I sistemi lavorando in modo coordinato gli uni con gli altri, costituiscono l'intero organismo.

Cellule e tessuti

È possibile distinguere nel corpo umano circa 200 differenti tipi di cellule che vengono solitamente classificate in solo quattro tipi di tessuti:

- epiteliale

- connettivo

- muscolare

- nervoso

I tessuti epiteliali

È caratterizzato da cellule poste ad una distanza di 10-l5 micron, consente di formare strati cellulari resistenti e deformabili idonei a proteggere l'organismo rivestendo l'esterno e le cavità interne.

Quando hanno la funzione di rivestire, il tessuto si divide in:

- Squamoso o pavimentoso: cellule con una forma poliedrica completamente appiattite (può essere pluristratificato)

- Cubico: cellule con forma cubica, poco comune, presente nelle ovaie come cigliato.

- Cilindrico: hanno un'altezza vistosa, sono presenti, per esempio, nell'intestino dove hanno un bordo a spazzola per aumentare la superficie. 

Inoltre possono essere formati da un solo strato di cellule (epitelio semplice o monostratificato): un esempio di epitelio monostratificato è il rivestimento interno del sistema circolatorio; oppure formati da più strati di cellule (epitelio composto o pluristratificato) come ad esempio l'epidermide.

Una superficie  dello strato epiteliale è di solito attaccata a uno strato connettivo sottostante, comunemente chiamato membrana basale. Questa membrana è composta da polisaccaridi e da proteine prodotte dalle stesse cellule epiteliali.

Gli epiteli che rivestono le cavità e i canali interni del corpo contengono spesso cellule epiteliali modificate che secernano muco per lubrificare le superfici. Altre cellule epiteliali, specializzate nella sintesi e nella secrezione di sostanze specifiche da riversare all'interno, sono spesso raggruppate per formare le ghiandole costituite da cellule epiteliali cubiche o cilindriche; tra le sostanze prodotte dalle ghiandole vi è il sudore, la saliva, il latte, gli ormoni e gli enzimi digestivi.

Giunzioni cellulari

Il tessuto epiteliale è formato da un insieme di cellule che aderiscono l'una all'altra per mezzo di uno strato appiccicoso di polisaccaridi e proteine.

Le cellule non risultano isolate perché comunicano tra loro per mezzo di strutture chiamate giunzioni comunicanti.

Altri tipi di giunzioni invece, come i desmosomi, e le giunzioni occludenti, saldano tra loro le cellule in modo che il tessuto epiteliale non presenti fessure e possa mantenersi integro.

I desmosomi sono stati definiti punti di saldatura tra cellule: essi sono formati da placche di materiale fibroso poste tra due cellule e avvolte da fascette di filamenti costituiti da citoplasma che entrano ed escono dalle cellule adiacenti.

I desmosomi si trovano in tutti i numerosi tessuti soggetti a sollecitazioni meccaniche.

Le giunzioni occludenti hanno la funzione di far aderire strettamente tra loro le membrane di cellule adiacenti.

I tessuti connettivi

Il tessuto connettivo ricopre gli altri tessuti ed assume una funzione di difesa e di connessione.

Le cellule del tessuto connettivo sono ampliamente separate tra loro da grandi quantità di materiale extracellulare, sintetizzato dalle cellule del tessuto, e costituito da una sostanza amorfa, detta sostanza fondamentale,  e composto oltre che di questa d'acqua, proteine, zuccheri da fibre.

Ci sono parecchi tipi differenti di fibre a seconda del tessuto:

- fibre di connessione e di sostegno, come le fibrille di collagene, che sono le componenti principali della pelle, dei tendini, dei legamenti, della cartilagine e dell'osso;

- fibre elastiche, che sono presenti, per esempio, nelle pareti dei grossi vasi sanguigni;

- fibre reticolari, molto ramificate, che formano reticolati all'interno di organi pieni come il fegato.

I principali tessuti connettivi sono l'osso, il sangue e la linfa.

Nel sangue e nella linfa la sostanza fondamentale è una soluzione acquosa, chiamata plasma, che contiene molti ioni e molecole.

La sostanza fondamentale dell'osso,è invece impregnata di duri cristalli di composti, contenenti calcio.

I tessuti muscolari

Ha la caratteristica di rispondere a stimoli contraendosi o rilassandosi per permettere il movimento alle parti ossee. È costituito da fibre e si divide in:

- Liscio (involontario): è innervato dal sistema nervoso autonomo (pareti organi interni, vasi sangui)

- Striato (volontario) o scheletrico: è innervato dal sistema nervoso centrale, sono i muscoli scheletrici. I muscoli che muovono lo scheletro sono muscoli striati e sono talvolta detti volontari poiché sono sotto il controllo della nostra volontà. Il muscolo cardiaco costituisce la parete del cuore. Il muscolo liscio circonda le pareti degli organi interni, come l'apparato digerente, l'utero, la vescica e i vasi sanguigni.

- Cardiaco: tipico del cuore, striato ma volontario

La contrazione cellula - STRUTTURA DELLE CELLULE EUCARIOTE" class="text">delle cellule muscolari dipende dall'interazione di due proteine: l'actina e la miosina. Nel muscolo scheletrico e in quello cardiaco queste proteine sono disposte in raggruppamenti regolari ripetuti, che costituiscono le caratteristiche strutture. Le cellule dei muscoli lisci contengono anch'esse actina e miosina, ma le loro molecole non sono disposte in raggruppamenti regolari e perciò non formano strutture.

Il muscolo scheletrico

Circa il 40% del peso corporeo di un uomo è costituito da muscolo scheletrico striato; le donne generalmente ne hanno meno, circa il 20%. Un muscolo scheletrico è di solito attaccato a due o più ossa, direttamente o, più spesso, indirettamente, mediante robuste strisce di tessuto connettivo dette tendini. Alcuni tendini, come quelli che collegano le ossa alle dita, possono essere molto lunghi. Quando il muscolo si contrae, le ossa si muovono intorno ad un'articolazione che è tenuta unita da legamenti e che generalmente contiene un liquido lubrificante. Un muscolo scheletrico è formato da fasci di fibre muscolari; ognuna è una singola cellula polinucleata.

Malattie legate al sistema muscolare

Distrofia muscolare

È una malattia invalidante, generalmente ereditaria, caratterizzata da graduale atrofia della muscolatura scheletrica. Il decorso clinico è progressivo, con aumento della debolezza e diminuzione della massa e della funzionalità dei muscoli, finché il paziente perde completamente la motilità e resta confinato su una sedia a rotelle. Si differenziano diverse forme cliniche della patologia:

- in base al quadro di trasmissione genetica;

- all'età di esordio;

- alla distribuzione dei muscoli colpiti per primi.

In tutte le forme di distrofia muscolare si rilevano anomalie microscopiche della muscolatura scheletrica e in nessuna di esse si verifica remissione. Nella distrofia muscolare di Duchenne i sintomi si presentano in genere prima dei cinque anni di età. I muscoli colpiti per primi sono quelli del bacino e del tronco. In genere, questa grave malattia porta alla paralisi e alla morte entro i 20 anni. Poiché questa malattia viene trasmessa da un gene recessivo portato sul cromosoma X, l'affezione si manifesta nei maschi, mentre le femmine sono portatrici sane.

I tessuti nervosi

Il quarto importante tipo di tessuto è il tessuto nervoso. Le unità fondamentali e funzionali di questo tessuto sono i neuroni, cellule che trasmettono impulsi nervosi. Il tessuto nervoso contiene anche un altro tipo di cellule, le cellule gliali, che non solo sostengono e isolano fisicamente i neuroni, anche li nutrono. I neutroni variano per forma e dimensioni; in genere sono costituiti:

da un corpo cellulare, che contiene il nucleo e gran parte dei dispositivi metabolici della cellula;

dai dentriti, estensioni citoplasmatiche di solito numerose, corte e filamentose che, insieme al corpo cellulare, ricevono stimoli da altre cellule;

da un assone, una lunga estensione in grado di condurre rapidamente un segnale elettrochimico ossia l'impulso nervoso, a grandi distanze.

Gli assoni sono detti anche fibre nervose. I neuroni sono specializzati nel ricevere segnali dall'ambiente esterno, da quello interno ad altri neuroni, nell'integrare i segnali ricevuti e nel trasmettere l'informazione integrata ad altri neuroni, ai muscoli o alle ghiandole.

Dal punto di vista funzionale ci sono quattro tipi di neuroni:

i neuroni sensoriali che ricevono le informazioni sensoriali e le trasmettono al sistema nervoso centrale (cervello e midollo spinale);

gli interneuroni che trasmettono i segnali all'interno di regioni localizzate nel sistema nervoso centrale;

i neuroni d'associazione che trasmettono segnali da una regione all'altra del sistema nervoso centrale;

i neuroni motori che trasmettono segnali dal sistema nervoso centrale agli effettori, come i muscoli e le ghiandole.

I nervi

I nervi collegano le periferie del corpo con il sistema nervoso centrale, e quest'ultimo con i muscoli e le ghiandole. Ogni nervo è un fascio formato dagli assoni di molti neuroni, di solito centinaia o anche migliaia. Ogni assone è in grado di trasmettere un messaggio separato.

Nervi encefalici Dall'encefalo fuoriescono 12 paia di nervi, che attraversano il cranio attraverso fori presenti nella parte posteriore.

Il nervo olfattorio, il nervo ottico e il nervo stato acustico sono nervi di tipo sensitivo. Essi trasmettono al sistema nervoso centrale gli stimoli che derivano, rispettivamente, dai recettori olfattivi, dalla retina e dall'orecchio interno.

Il nervo oculomotore, il trocleare, l'abducente e l'ipoglosso sono nervi di tipo motorio. Essi trasmettono informazioni di tipo motorio rispettivamente agli occhi (i primi tre) e alla lingua.

Il nervo trigemino, il facciale, il glossofaringeo, il vago e l'accessorio hanno caratteristiche sia sensitive sia motorie, e sono detti nervi misti. Il trigemino riceve stimoli sensoriali dal viso, dalla lingua e dai denti, e controlla i movimenti della lingua durante la masticazione. Il facciale riceve stimoli sensoriali dai recettori del gusto della lingua, e controlla i movimenti dei muscoli facciali. Il glossofaringeo controlla la faringe e la parte posteriore della lingua. Il nervo vago, di cui il nervo accessorio forma una derivazione di tipo motorio, innerva la laringe, gli organi del collo, del torace e di una parte dell'addome.

Nervi spinali La sostanza grigia all'interno del midollo spinale presenta una forma ad H; in essa si trovano i corpi cellulari dei neuroni i cui assoni formano i nervi. Dalle cosiddette corna anteriori della sostanza grigia midollare fuoriescono gli assoni di neuroni motori; dalle corna dorsali fuoriescono gli assoni dei neuroni sensitivi. Questi assoni si riuniscono ai lati del midollo spinale, in modo da formare 33 paia di nervi che hanno una duplice natura sensitiva e motoria (nervi misti), e che fuoriescono simmetricamente a sinistra e a destra della colonna vertebrale. In realtà, nell'uomo sono attive 31 paia di nervi, dato che le ultime due (sacrale e coccigeo) sono atrofiche. I diversi nervi controllano determinate regioni del corpo. Essi possono anche diramarsi in radici secondarie, che possono confluire in modo da formare strutture complesse dette plessi.