Comprendere il corpo umano: struttura, funzione e omeostasi

Lo studio del corpo umano comprende due discipline, le quali vanno di pari passo e dipendono l'una dall'altra:

• Anatomia, cioè com'è fatto un organo;

• Fisiologia, cioè come esso funziona.

Attraverso queste discipline possiamo analizzare la struttura biologica, la quale ci fornisce indizi su quale sia la sua funzione, viceversa, se conosciamo la funzione di una struttura ci fa conoscere la sua organizzazione.

Struttura e funzione negli esseri viventi

Negli esseri viventi ogni organo ha una relazione tra struttura e funzione, cioè la conformazione di un oggetto è adatta alla funzione che deve svolgere. Inoltre il nostro corpo è formato da una struttura gerarchica e ad ogni livello di essa le parti del corpo lavorano insieme per svolgere le funzioni vitali.

Organizzazione gerarchica del corpo umano

Inoltre il corpo umano possiede un certo livello di organizzazione, il quale è simile anche per gli animali e varia in base alla complessità. La cellula è l'unità base di tutti gli organismi viventi, essa non lavora da sola ma si raggruppa in un tessuto, cioè un agglomerato di cellule che svolgono una funzione. Un organo invece è composto da due o più tessuti, i quali coesistono e collaborano. Più organi formano un apparato, il quale svolge le funzioni vitali del corpo (es. circolatorio, respiratorio).

Tessuti del corpo umano

Nella maggior parte degli esseri pluricellulari le cellule non lavorano da sole, ma raggruppate in tessuti, i quali si dividono in quattro categorie:

• Tessuto epiteliale

Costituisce l'epitelio, cioè un qualsiasi tessuto di rivestimento, come la pelle o ciò che riveste le cavità interne e gli organi. L'epitelio esterno viene chiamato cute ed è quello che si rinnova più frequentemente, ogni due settimane. L'epitelio interno, invece, viene chiamato mucosa, la quale protegge e isola ogni organo. Essa contiene inoltre alcune ghiandole, come quelle sudoripare, le quali sono gruppi di cellule che producono sostanze utili.

• Tessuto connettivo

Comprende più tessuti che condividono la funzione di sostentamento fisico, sia meccanico e sia nutritivo. Questi sono ad esempio il tessuto osseo, adiposo o quello sanguigno, i quali collegano i tessuti del corpo per sorreggerli. Il derma è il tessuto connettivo che si trova sotto l'epidermide, il quale contiene i vasi sanguigni e fluidi extracellulari che nutrono l'epidermide. Il tessuto connettivo lasso è quello più diffuso, lega l'epitelio ai tessuti e mantiene gli organi nella stessa posizione.

• Tessuto muscolare

E' costituito da fasci di cellule allungate chiamate fibre muscolari, la cui funzione è contrarsi. Nel nostro corpo i muscoli si dividono in volontari ed involontari. Il tessuto involontario viene definito liscio, mentre quello volontario striato. Questo perché c'è una relazione tra struttura e funzione: la muscolatura liscia si contrae più lentamente ma rimane contratta più a lungo, infatti deve sostenere contrazioni meno intense. La muscolatura striata invece deve sostenere contrazioni molto più forti, infatti è formato da un tessuto più resistente, composto da fibre intrecciate. Il cuore è l'unica eccezione perché deve funzionare per tutta la durata della vita e quindi è formato dal tessuto striato anche se è un organo interno.

• Tessuto nervoso

Ha la funzione di ricevere e rispondere a stimoli esterni ed interni. E' costituito da cellule chiamate neuroni, le quali sono dotate di lunghe estensioni, formate da membrana, che sono in grado di trasmettere segnali elettrici molto velocemente. Il tessuto nervoso ricopre tutto il nostro corpo e si divide in centrale, cioè cervello e midollo osseo, e periferico.

Funzione degli organi e apparati

Un organo è composto da due o più tessuti che collaborano per svolgere una funzione specifica, esso svolge azioni che nessuno dei tessuti potrebbe svolgere singolarmente.

Sono sistemi di più organi che collaborano per svolgere la stessa funzione. L'uomo è composto da undici apparati, dei quali i più importanti sono quello respiratorio, cardiaco e digerente. In seguito abbiamo l'apparato muscolare e scheletrico, i quali sono collegati tra loro e conferiscono il movimento; l'apparato escretore; l'apparato endocrino, il quale comprende le ghiandole, le quali formano gli ormoni; il sistema tegumentario, il quale raccoglie tutti gli epiteli del nostro corpo; il sistema linfatico, nel quale si muovono le cellule immunitarie e comprende anche il sistema immunitario, cioè gli organi che producono le cellule immunitarie (milza, timo e linfonodi). Infine abbiamo l'apparato riproduttore e quello linfatico.

Interazione con l'ambiente e omeostasi

L'uomo è in grado di interagire con l'ambiente in cui i trova per impedire cambiamenti che avvengono all'esterno di influenzare negativamente la struttura interna. L'omeostasi infatti è la capacità di regolare l'ambiente interno, il quale comprende tutte le nostre caratteristiche (sangue, pH, pressione), e mantenerne l'integrità anche quando l'ambiente cambia. Indica quindi la tendenza a mantenere le condizioni di stabilità entro i limiti che il metabolismo può tollerare. E' una condizione dinamica. Le caratteristiche dell'ambiente esterno sono varie, caratterizzate da ampie fluttuazioni. L'omeostasi può essere alterata da uno stimolo, il quale viene controllato dai recettori; questi inviano l'impulso al cervello attraverso i nervi, precisamente al centro di controllo. Esso invia dei segnali per ritornare all'equilibrio (effettori). Il feedback è il meccanismo che controlla l'equilibrio, esso può essere negativo e positivo. Quest'ultimo è meno frequente, perché poco spesso non si raggiunge l'equilibrio, mentre quello negativo ferma il processo di riequilibrio.

Meccanismi di omeostasi

Il pH del sangue oscilla tra 7,35 e 7,45 e si controlla attraverso un sistema tampone, il quale controlla queste oscillazioni.

La termoregolazione cerca di mantenere la temperatura corporea a livelli costanti e ciò è possibile grazie al meccanismo omeostatico. La febbre è una temperatura corporea insolitamente alta, la quale indica che il nostro corpo sta combattendo contro un’infezione.

La regolazione osmotica è un esempio di omeostasi, la quale mantiene un preciso equilibrio tra acqua e soluti. Ciò è molto importante per le cellule, le quali non possono sopravvivere né ad una perdita né ad un aumento eccessivo d’acqua.