Organizzazione del corpo Tessuti, organi, apparati/sistemi Omeòstasi Meccanismi omeostatici

Il corpo umano Presenta un’organizzazione gerarchica di complessità crescente, fatta di cellule specializzate e organizzate in tessuti, organi e apparati/sistemi L’anatomia descrive le strutture La fisiologia spiega il loro funzionamento

Tessuti: un insieme di cellule differenziate: nella fase dello sviluppo embrionale dopo la formazione dello zigote specializzate: nella forma e nella funzione organizzate: aderenti l’una all’altra e comunicanti attraverso specifiche giunzioni

Le cellule che formano i tessuti animali comunicano tra di loro mediante tre tipi di giunzioni: giunzioni comunicanti giunzioni occludenti desmosomi

I tessuti del nostro corpo sono strutture dinamiche in cui si realizza un particolare equilibrio tra proliferazione, differenziamento e morte cellulare Nell’adulto le cellule sono sottoposte a usura , anche se in modo differente a seconda dei tessuti Inoltre possono essere danneggiate da fattori esterni e malattie Le cellule che muoiono possono essere sostituite solo se il tessuto prolifera, cioè genera nuove cellule La capacità di rigenerarsi varia a seconda del tipo di tessuto

Vita media di alcuni tipi di cellule

Cellule staminali ( da stame l’organo riproduttore maschile del fiore; capacità di rigenerazione) Sono i precursori di tutte le cellule che compongono gli organi Ogni individuo è il risultato di un unico zigote che si suddivide e si accresce per generare tutte le parti dell’organismo. La capacità rigenerativa dei tessuti dipende da due fattori: la presenza nel tessuto di cellule indifferenziate, chiamate staminali la presenza di segnali che stimolano o bloccano la divisione per mitosi e il differenziamento delle staminali

Tipi di cellule staminali

Ci sono quattro gruppi di staminali Staminali totipotenti che danno origine a tutte le possibili cellule dell’organismo (solo le cellule dei primissimi stadi della vita embrionale) Staminali pluripotenti che originano molti tipi di cellule ( cellule del feto e cordone ombelicale) Staminali multipotenti che possono dare origine ad alcuni tipi di cellule (midollo osseo sia globuli rossi sia bianchi); da esse si originano più tipi di staminali unipotenti Staminali unipotenti che possono dare origine a un solo tipo di cellula ( midollo osseo solo bianchi o solo rossi)

Le cellule staminali entrano in gioco: durante lo sviluppo e l’accrescimento quando le cellule sono danneggiate o usurate Hanno le seguenti caratteristiche: non svolgono un’attività specifica, sono cellule di “riserva”per il ricambio sono in grado di riprodursi molte volte dando origine a cellule uguali a se stesse in presenza di appositi stimoli, si trasformano in cellule con funzioni specifiche

Cellule tumorali o cancerose ( dal latino tumor =gonfiore cancrum = granchio, per le ramificazioni) Caratteristiche: si dividono senza controllo e senza perdere nel tempo la loro capacità di moltiplicarsi hanno la capacità di invadere i tessuti circostanti hanno un aspetto molto diverso dal tessuto da cui hanno preso origine sono prive delle caratteristiche funzionali

Iperplasia: massa di cellule anomala quando le cellule non rispondono correttamente a fattori di crescita e ormoni e si moltiplicano a un ritmo incontrollato Neoplasia ( o tumore): le cellule della massa di accrescimento modificano il loro aspetto e spesso perdono le loro funzioni Tumore benigno : le cellule non sono molto diverse dal tessuto da cui hanno avuto origine, crescono lentamente e rimangono circoscritti nella zona dove sono comparsi. esempio un lipoma Tumore maligno: hanno aspetto molto diverso dal tessuto di origine; presentano strutture irregolari si dividono senza controllo e invadono i tessuti circostanti Metastasi: diffusione attraverso migrazione e successiva invasione in altro tessuto

Fattori che possono influenzare l’insorgere del cancro: Fattori ambientali o esterni, come l’esposizione a determinate sostanze o l’infezione da parte di alcuni virus (epatite B) Fattori genetici, come mutazioni ereditarie del DNA Fattori dovuti al caso, perché sia i fattori ambientali che genetici possono solo aumentare o ridurre la probabilità di ammalarsi di cancro

Alla base del cancro c’è l’alterazione del controllo della divisione cellulare, svolto da alcuni geni Oncogèni: geni che stimolano la divisione cellulare, il loro malfunzionamento può condurre all’insorgenza di un tumore Geni oncorepressori : inibiscono la divisione cellulare, sono disattivati da mutazioni in caso di tumore

I tessuti Il differenziamento e quindi la diversità di forma e funzione è frutto di una espressione differenziata dei geni presenti in tutte le cellule Alcuni geni restano attivi altri vengono disattivati Il differenziamento cellulare porta alla formazione dei tessuti Nel nostro corpo troviamo quattro tipi di tessuti epiteliale connettivo muscolare nervoso

Tessuto muscolare

Tessuto nervoso

Organi Sono formati da tipi diversi di tessuti, uniti strutturalmente e coordinati nelle loro attività Esempi: cuore, stomaco, fegato

Apparato/sistema Organi che cooperano tra loro Un’unità morfofunzionale Nel sistema: i tessuti sono omogenei e con la stessa origine embriologica e struttura istologica Nell’apparato gli organi hanno diversa origine embriologica e struttura istologica

Gli organi costituiscono i sistemi e gli apparati La differenza tra apparato e sistema consiste nell’origine embrionale: negli apparati gli organi hanno origine embrionale diversa, nei sistemi hanno invece la stessa derivazione embrionale

Il corpo umano È un’entità coordinata caratterizzata da diversi livelli di organizzazione: la cellula = la più piccola unità strutturale i tessuti = insieme di cellule con funzioni correlate gli organi = entità definite sia nella struttura che nella funzione gli apparati o sistemi = insieme di organi integrati per lo svolgimento di una funzione complessa Il corpo umano = è un ecosistema complesso di cellule, organi che interagiscono tra loro

La vita e quindi il corpo umano per esistere e mantenersi richiede: materia energia informazione L’evoluzione ci indica che la vita si è organizzata in forme di complessità crescente (da unicellulari a pluricellulari) La pluricellularità ha reso necessaria un’organizzazione corporea che: consenta gli scambi tra le popolazioni di cellule tramite un ambiente interno che finga da mediatore integri e potenzi la comunicazione cellulare

Nel corpo umano gli scambi avvengono attraverso compartimenti liquidi L’ambiente interno Nel corpo umano gli scambi avvengono attraverso compartimenti liquidi Il nostro organismo comprende tre compartimenti liquidi, che sono: il citosol o liquido intracellulare il liquido interstiziale, che si incunea negli spazi tra le cellule il plasma sanguigno, interno ai vasi sanguigni e ai capillari L’acqua costituisce circa il 60% del peso (42 l in un uomo di 70 kg) Di questi 28 l corrispondono al citosol, 14 l al liquido interstiziale e 3,5 l al plasma sanguigno I tre ambienti sono comunicanti tramite membrane plasmatiche . Il vero ambiente interno dell’organismo è il liquido extracellulare (interstiziale e plasma) da cui dipende l’equilibrio omeostatico

Omeòstasi (homeostasis) È il mantenimento delle funzioni e delle caratteristiche chimico-fisiche di un organismo nonostante le variazioni dell’ambiente esterno Claude Bernard (1813-1878) per primo osservò che:” la costanza dell’ambiente interno è la condizione essenziale di una vita libera e indipendente”. Walter Cannon (1871-1945) coniò il termine omeòstasi Richiede l’azione integrata di molti meccanismi fisiologici

Principali parametri corporei I meccanismi omeostatici devono assicurare la loro costanza

I meccanismi dell’omeostasi Il sistema di controllo di ogni variabile comprende sempre un recettore: il sensore che recepisce l’informazione relativa a un fattore specifico nell’ambiente interno o esterno e invia un segnale al sistema regolatore un centro di regolazione: analizza le informazioni ricevute confrontandole al valore di riferimento da mantenere, se riscontra una discrepanza invia un comando all’effettore un effettore: agisce modificando l’ambiente interno in base alle richieste del centro di regolazione

Sistemi di regolazione a feed-back (retroazione) Nei sistemi biologici l’effettore non si limita a realizzare la risposta, ma ogni volta invia un segnale di ritorno al centro di controllo Tale processo è chiamato a feed-back (o retroazione), influenza a sua volta l’attività del sistema regolatore inibendola (feedback negativo) o potenziandola (feedback positivo)

Feedback negativo E’ il meccanismo più frequente del mantenimento delle condizioni omeostatiche E’ il principale meccanismo responsabile della regolazione della secrezione di ormoni Si regola su un valore di riferimento Sistema di regolazione per cui una modificazione delle condizioni iniziali scatena una serie di eventi che tendono a opporsi a quella modificazione e a ripristinare lo stato iniziale Esempi di feedback negativi sono la termoregolazione, il livello di glicemia nel sangue.

Feedback positivo Non comune, è presente in alcuni specifici sistemi fisiologici Un feedback positivo amplifica la risposta Non si regola su un valore di riferimento E’ un sistema di regolazione per cui una modificazione delle condizioni iniziali scatena una serie di eventi che tendono ad amplificare quella modificazione Esempi di feedback positivi sono l’espulsione del feto nel parto, la minzione, la defecazione, il vomito, lo starnuto