Metabolismo, I tessuti, nervi

Il mantenimento di un alto livello di organizzazione caratteristico dei sistemi degli esseri viventi ha luogo solamente grazie a un dispendio energetico. Negli animali più grandi così come nell'uomo, infatti, il problema più grande è quello di trasformare il cibo ingerito in molecole che possano essere utilizzate dalle cellule, e di far arrivare queste molecole, insieme all'ossigeno, a tutte le cellule del corpo. La reazione che risolve questo problema è detta metabolismo, anche se più in generale per metabolismo vengono intese tutte le reazioni chimiche che avvengono nel nostro corpo. In tale caso il metabolismo è suddiviso in 2 fasi: CATABOLISMO e ANABOLISMO. Queste 2 fasi consistono nella scomposizione e costruzione di macromolecole, quali i lipidi, le proteine, i carboidrati (l'rna e il dna). Queste macromolecole vengono prese dal cibo che si ingerisce e il corpo le catabolizza. Ossia la prima fase, quella del catabolismo, smonta le macromolecole e usa quelle che servono per la produzione di energia, le altre vengono riciclate. Queste parti riciclate vengono elaborate e rimontate dall'anabolismo in altre macromolecole che avranno funzione plastica (servono cioè per la ricostruzione) e di riserva energetica.

Tali reazioni devono essere in equilibrio sempre, altrimenti si crea il disordine (il massimo disordine equivale alla morte) . La risultante di tutti gli equilibri è detta OMEOSTASI. L'omeostasi consiste nel mantenimento più o meno costante degli equilibri dell'organismo; in assenza di omeostasi un organismo non può sopravvivere.

Gli equilibri che danno luogo all'omeostasi vengono controllati tramite 2 sistemi:

il sistema nervoso

il sistema endocrino

Mentre il sistema endocrino è responsabile dei cambiamenti che si verificano in un periodo di tempo relativamente lungo, che va da minuti a mesi, e quindi entra in azione lentamente (risp.lenta), il sistema nervoso entra in azione subito in quanto è interessato alle risposte rapide che vanno dai millisecondi ai minuti.

(il sistema nervoso entra sempre i funzione, mentre quello endocrino solo quando è necessario perché il sistema nervoso da solo non ce la fa).

Il sistema nervoso si divide in SISTEMA NERVOSO DI CONTROLLO (formato da cervello e midollo spinale) e in SISTEMA NERVOSO PERIFERICO (formato dalla rete di nervi che raggiunge ogni punto del corpo); il sistema periferico si divide poi, in Sistema sensoriale (che riceve gli stimoli) e Sistema motorio ( che rappresenta la risposta del corpo agli stimoli). Il sistema motorio a sua volta si divide in Sistema Somatico e Sistema Autonomo. Il sistema somatico è sotto il nostro controllo perché comprende i muscoli scheletrici volontari; il sistema autonomo (anche detto involontario) controlla la muscolatura liscia e quindi non possiamo controllarlo; quest'ultimo a sua volta si divide in Simpatico e Parasimpatico

Il sistema simpatico entra in funzione quando c'è la contrazione dei muscoli (ad esempio quando siamo nervosi o svolgiamo attività fisica); il sistema parasimpatico si attiva quando i muscoli (lisci) si rilassano. Quando entra in funzione rilascia una droga naturale leggera, detta endorfina prodotta direttamente dal nostro corpo.

I sistemi di controllo del corpo agiscono in modo caratteristico attraverso meccanismi a feedback negativi e positivi. Il più semplice esempio quotidiano di un sistema a feedback negativo è il termostato che regola una caldaia.

(parte caldaia)

Lo stesso accade per il nostro corpo: se per esempio d'inverno si rimane per un'po' di tempo all'aria aperta durante una giornata particolarmente fredda, i neuroni sensoriali della pelle comunicano al sistema nervoso centrale le informazioni sulla temperatura esterna. In base a questa informazione l'ipofisi, una ghiandola endocrina posta al centro del cranio, invia un ormone specifico alla ghiandola tiroide affinché essa aumenti la produzione di tiroxina, l'ormone che, attivando il metabolismo cellulare, può far aumentare la temperatura corporea. Quando il corpo torna ad avere la sua normale temperatura, l'ipofisi interrompe la stimolazione della tiroide, riducendo così la produzione di tiroxina.

(tutti gli ormoni lavorano con il feedback negativo)

I tessuti si dividono in TESSUTO EPITELIALE, TESSUTO CONNETTIVO, TESSUTO NERVOSO, TESSUTO MUSCOLARE.

I tessuti epiteliali formano un rivestimento protettivo sulla superficie esterna del corpo, ma anche intorno a ogni organo , cavità e canali interni. Il tessuto epiteliale può essere esterno (detto enterio) o interno (detto endoterio).

Dal tessuto embrionale, costituito dai tessuti ectoderma, mesoderma, endoderma deriva il tessuto epiteliale: il tessuto ectoderma ad esempio è quello che andrà a formare la bocca, il naso e l'ano; il t. mesoderma costituirà i reni,;il t. endoderma formerà l'apparato digerente.

Le cellule che compongono i Tessuti Epiteliali possono essere di tipo:

- squamoso o pavimentoso (larghezza> altezza)

- cubico ( larghezza = altezza)

- cilindrico (altezza > larghezza)

Il tessuto epiteliale può essere formato, inoltre, da un solo strato di cellule, detto Epitelio Semplice o Monostratificato, come ad esempio il rivestimento dei capillari sanguinei(tipo pavimentoso); o da diversi strati, detto Epitelio Composto o Pluristratificato, come la strato più esterno della pelle; o ancora di tipo ghiandolare. Le ghiandole sono un insieme di cellule epiteliali classificate in endocrine ed esocrine. Le cellule epiteliali che costituiscono le ghiandole producono un liquido che serve per regolare l'omeostasi. La parola endocrino significa "versare dentro" , infatti le ghiandole endocrine secernono un liquido che viene messo dentro i vasi sanguinei e che di conseguenza entra in circolo; la parola esocrino, viceversa significa "versare fuori" e quindi il liquido prodotto da queste ghiandole non viene riversato nei vasi sanguinei, ma ad esempio sulla pelle o sulle superficie degli organi. Tra le sostanze prodotte dalle ghiandole ci sono il sudore, la saliva, il latte, gli ormoni e gli enzimi digestivi. (Gli epiteli che rivestono le cavità e i canali interni del corpo, contengono spesso cellule epiteliali modificate che secernono muco per lubrificare le superfici).

Guardando la forma del nucleo di una cellula epiteliale, possiamo risalire alla forma della cellula e viceversa; ad esempio se il nucleo ha una forma tondeggiante, allora la cellula sarà poliedrica, mentre se il nucleo ha una forma a "chicco di riso" la cellula sarà affusolata.

Le cellule del t.e. sono disposte su un pavimento detto lamina o membrana basale (morbida e liquida) che è composta da polisaccaridi e da proteine fibrose, prodotte dalle stesse cellule epiteliali. Questo strato permette alle cellule di aderire l'una all'altra. Sotto di esso, generalmente si trovano le cellule che sostituiscono quelle che muoiono. Il maggior ricambio delle cellule avviene soprattutto nelle zone esterne del corpo, come la pelle che cambia le sue cellule circa ogni 2 giorni. Anche le aree interne del corpo, formate da t.e. hanno un ricambio di cellule. Ad esempio il pancreas è l'organo che cambia meno frequentemente le sue cellule, circa ogni 50 giorni. Fra le cellule epiteliali vi è però mancanza di sostanza intercellulare. [infatti una delle maggiori componenti del tessuto epiteliale è l'acqua, che ha il compito di far passare /trasportare le sostanze] Le cellule però, non risultano isolate perché comunicano tra loro per mezzo delle giunzioni comunicanti( che sono simili a membrane con i buchi) che permettono all'acqua e a qualche altra soluto di passare da una cellula all'altra. Queste giunzioni sono molto numerose negli embrioni in quanto, durante le fasi di sviluppo, le cellule sono particolarmente attive ed è indispensabile fra esse la comunicazione chimica.

Altri tipi di giunzioni, 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, paragonati a dei punti di saldatura tra cellule : sono formati da placche di denso materiale fibroso poste tra 2 cellule e avvolte da fascetti di filamenti costituiti da citoplasma che entrano ed escono dalle cellule adiacenti. I desdosomi si trovano in tutti i numerosi tessuti soggetti a sollecitazioni meccaniche, come per esempio la pelle.

Le giunzioni occludenti hanno la funzione di far aderire strettamente tra loro le membrane di cellule adiacenti; per esempio, tra le cellule che costituiscono l'epitelio del rivestimento intestinale, vi sono numerose giunzioni occludenti che impediscono al contenuto intestinale di attraversare la parete del tubo digerente.

I tessuti connettivi tengono uniti, sostengono e proteggono gli altri 3 tipi di tessuti. E' un tessuto che ha tra le funzioni anche quella di riempimento: va, ad esempio, a colmare gli spazi vuoti fra un organo e un altro. Nel caso in cui il tessuto connettivo rivesta un organo, le cellule sono disposte strettamente attaccate le une alle altre, per proteggere meglio l'organo. Nel caso in cui invece, le cellule del t.c. hanno funzione di riempimento , queste non sono molto vicine le une alle altre. A differenza del tessuto epiteliale, le cellule del tessuto connettivo sono ampiamente separate tra loro da grandi quantità di materiale extracellulare; tale materiale, che è sintetizzato dalle cellule del tessuto connettivo, è costituito da una sostanza o matrice fondamentale che può essere più o meno fluida e amorfa(priva di forma) [e in molti tessuti connettivi costituita da fibre] . Mentre i tessuti epiteliali sono classificati secondo la forma e la disposizione delle cellule, i tessuti connettivi sono raggruppati secondo le caratteristiche del loro materiale extracellulare. I principali tessuti connettivi del corpo umano sono: il tessuto osseo, il sangue, e il tessuto linfatico. Il tessuto connettivo ha una composizione diversa a seconda del posto in cui si trova: nel sangue e nel tessuto linfatico la matrice fondamentale è una soluzione acquosa chiamata plasma, che contiene numerosi ioni e molecole; nel t.osseo la matrice è rigida e compatta, perché ha un'elevata concentrazione di Sali minerali, tra i quali il fosfato di calcio. L'osso è una materia vivente formata da cellule, fibre e sostanza o matrice fondamentale. Le cellule del tessuto osseo hanno una forma stellata: al centro vi è il canale di havers che serve per contenere i vasi sanguinei , linfatici e il sistema nervoso; le cellule del t.osseo si dispongono in maniera concentrica intorno a questo canale.

Il t.osseo si divide in

spugnoso o lacunoso: la sua struttura non è continua e serve per aumentare lo spazio vuoto dell'osso e quindi per alleggerirlo, ma non per indebolirlo [es.femore]. Il tessuto osseo, infatti, nonostante la sua resistenza è molto leggero.

In tessuto cartilagineo : è il precursore del tessuto osseo; qui c'è una maggiore componente elastica. Si trova all'estremità delle ossa lunghe.  Il tessuto cartilagineo è molto più sviluppato nei bambini, perché serve per l'accrescimento delle ossa; infatti si riduce nell'età adulta ad una lamina: a questo punto dello sviluppo della vita, serve per agevolare il movimento delle ossa. Negli anziani il tessuto cartilagineo diviene come di cristallo: è per questo che è più facile che si verifichi la rottura delle ossa negli anziani che non nei bambini.

All'interno delle ossa lunghe c'è di solito una cavità centrale nella quale è presente il  midollo osseo (EMATOPOIETICO, da "emato" sangue e "poietico"produttore, Produttore di sangue): è un tessuto che serve per la produzione di sengue; produce quindi globuli rossi, bianchi e piastrine.

E' una riserva energetica per il corpo: le sue cellule sono piene quando c'è il grasso; e quindi sono vuote quando il grasso non è presente ( si riempiono a seconda del contenuto di grasso). Il tessuto adiposo si divide in:

bruno : nell'uomo è presente solo fino ai primi mesi di vita(3°mese). Mentre negli animali (soprattutto quelli del Nord) è sempre presente. Ha infatti la funzione di isolante termico.

Bianco : svolge la funzione di riserva energetica

Si divide in:

muscolo scheletrico

muscolo liscio

muscolo cardiaco

I muscoli scheletrici, detti anche volontari perché possiamo controllarli, sono attaccati alle ossa mediante robuste strisce di tessuto connettivo dette tendini. [movimento "leva tra i muscoli scheletrici e i tendini"] Quando il muscolo si contrae, le ossa si muovono intorno a un'articolazione, che è tenuta unita da legamenti, e che generalmente contiene un liquido lubrificante. La maggior parte dei muscoli scheletrici del corpo lavora in coppie antagoniste in cui un muscolo contrae, o flette l'articolazione, e l'altro la stende o la raddrizza.[+parte quad.]

(i tendini e i legamenti hanno funzione diverse: i tendini legano il muscolo scheletrico alle ossa, mentre i legamenti uniscono l'articolazione.)

I nervi collegano la periferia 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, come avviene per i fili di un cavo telefonico.