Appunti di Istologia con approfondimenti

Istologia

Introduzione

• Tessuto epiteliale
• Tessuto connettivo
• Sangue
• Tessuto muscolare
• Tessuto nervoso

L'istologia è quella disciplina che si occupa dello studio dei tessuti, tessuti che compongono gli organi che a loro volta compongono gli apparati e sono indispensabili per quella che è la funzione dell’organismo nella sua totalità.

Compito dell’apparato digerente: il cibo viene triturato, viene mescolato alla saliva in modo da fare un composto omogeneo e inizia la prima digestione. L’istologia prende l’organo e lo guarda nelle sue componenti e dunque quali tessuti sono presenti nell’organo. A livello dell’organo, il bolo alimentare viene mescolato? Sì, lo stomaco si muove mediante delle contrazioni. Dato che nella sua parete si deve muovere, il tessuto necessario per il movimento è il tessuto muscolare presente nella parete dello stomaco. La parete dello stomaco produce enzimi, questa operazione di produzione di un secreto è opera delle ghiandole che producono i succhi gastrici e così via.

I tessuti a loro volta sono composti da cellule, dunque l’istologia dà anche informazioni sulle cellule che costituiscono i diversi tessuti. Questo organismo nella sua completezza viene descritto in tutti i suoi elementi e ogni docente ci dà la descrizione di alcune sue componenti. Una volta che le ricomponiamo, ricordiamo che davanti abbiamo una persona di cui dobbiamo prenderci cura.

Differenza tra apparato e sistema

Apparato: organi che lavorano per la medesima funzione e che sono uniti tra loro (es. apparato digerente).

Sistema: lavorano per la medesima funzione ma NON sono uniti tra loro (es. sistema endocrino).

L’istologia dà informazione sui tessuti, che sono costituiti da cellule che costituiscono il tessuto non da sola ma assieme alla sostanza extracellulare o matrice extracellulare, sostanza che serve a tenere unite le cellule.

Tessuti

Il tessuto è un insieme di cellule che si associano per svolgere una funzione unica che diventa specifica per quel tessuto. I tessuti sono tutti uguali tra di loro? NO, ma sono suddivisi in 4 tipi:

Classificazione dei tessuti

• Tessuto epiteliale
• Tessuto connettivo
• Tessuto muscolare
• Tessuto nervoso

Ognuna di queste tipologie ha dei sottotipi con diversità che bisogna conoscere e dunque la situazione semplice di prima diventa molto più complessa.

Cos'è una cellula?

La cellula è l’ultimo elemento in cui può essere scomposto un essere vivente e avere ancora quelle che sono le caratteristiche legate alla vita e quindi ancora vivente. Cosa fa la cellula per essere “viva”?

Cellula

La cellula è l'ultimo elemento in cui può essere scomposto un essere vivente e ha quelle che sono le caratteristiche legate alla vita, ancora vivente. È l'unità morfologica e fisiologica fondamentale della struttura degli organismi viventi dei quali possiede tutte le proprietà:

• Riproduzione
• Assimilazione
• Respirazione
• Accrescimento
• Capacità di sintesi
• Reattività agli stimoli
• Movimento

Come ogni organismo vivente, oltre che nascere, la cellula è destinata a invecchiare e a morire. Gli organismi unicellulari sono costituiti da una sola cellula e quando la cellula muore, muore tutto l'organismo. Negli organismi pluricellulari la morte della cellula non corrisponde alla morte di tutto l'organismo. Questi organismi sono un equilibrio tra cellule che nascono e cellule che muoiono; quando questi due processi sono in equilibrio noi sembriamo sempre gli stessi e le funzioni vengono svolte correttamente. Man mano che passa il tempo alcune cellule muoiono e non ci sono pari cellule che nascono: questo squilibrio dà luogo all'invecchiamento che porta alla morte dell'individuo.

L'organismo pluricellulare va incontro a morte quando:

• Il cuore non batte più
• L'individuo non ha più possibilità di respirare
• Il cervello non ha più attività elettrica

Questi sono i tre sistemi che se non funzionano danno la dichiarazione di morte. Nell'individuo, in cui questi tre sistemi non funzionano, tutte le sue cellule non sono morte, ma ci sono delle cellule di alcuni organi che sopravvivono a lungo (continua la crescita dei capelli e delle unghie) e queste cellule continuano a vivere fino a che hanno un po' di riserva energetica.

Mentre negli unicellulari la morte di una cellula causa la morte dell’intero individuo, negli organismi pluricellulari la morte di una cellula non è la morte di tutto l’organismo infatti, ognuno di noi, è un equilibrio tra cellule che nascono e cellule che muoiono. Quando questi due processi sono in equilibrio noi sembriamo sempre gli stessi. Ma man mano che passa il tempo alcune cellule muoiono e non ci sono pari cellule che nascono. Questo squilibrio dà luogo all’invecchiamento e successivamente alla morte. L’equilibrio è dunque il periodo stabile, durante questo periodo le funzioni funzionano al meglio.

Quando un organismo pluricellulare va incontro a morte?

I tre sistemi che se non funzionano danno la dichiarazione di morte sono:

• Il suo cervello non ha più attività elettrica
• Non respira
• Il cuore non batte più

Non è detto però che le sue cellule siano tutte morte (ci sono cellule che sopravvivono a lungo anche dopo la morte dell’individuo). È più semplice dire che un soggetto è vivo e non affermare la morte di quest’ultimo.

Come immaginiamo una cellula?

Le caratteristiche che ci fanno riconoscere una cellula sono:

• La sua forma ovoidale o grossomodo tondeggiante
• La presenza di un nucleo (all’interno del quale abbiamo il corredo cromosomico)

Immaginiamo la cellula come una sorta di sfera che possiede un’altra sfera all’interno, il nucleo, ed è essenziale perché la presenza del nucleo ci dice che quella cosa ha il DNA. Questa forma può essere coerente con le cellule reali.

Come sappiamo delle cellule, della loro forma? Non perché le vediamo (non sono visibili a occhio nudo). Esistono degli strumenti che riescono ad ingrandire gli oggetti tanto da renderli visibili (sono le lenti di ingrandimento). In questo caso, però, nel caso della cellula, non va bene. Ci sono state persone che hanno messo insieme tante lenti creando strumenti con cui la cellula poteva essere vista.

Le informazioni sulla cellula sono giunte a noi grazie a strumenti in grado di ingrandire gli oggetti tanto da renderli visibili poiché le cellule non si vedono ad occhio nudo (l’occhio vede fino a 0.1 mm).

Stessa cellula vista al microscopio ottico ed elettronico

Microscopio ottico (immagine a colori vera) ed elettronico a trasmissione (mi permette di vedere tutti i particolari delle cellule). In entrambe vedo la cellula nella sua totalità ed il nucleo. Tra la prima e la seconda ho ulteriori particolari: la presenza di macchie nere e bianche. Nell’immagine microscopio elettronico posso ingrandirla tanto da vedere cosa sono le macchie nere e bianche. Un altro microscopio mi permette di vedere la cellula in maniera tridimensionale (vedo la superficie della cellula e l’atteggiamento della cellula), non vedo però l’interno della cellula, il nucleo, ma vedo la superficie della cellula e anche l’atteggiamento della cellula (ha inviato una sorta di prolungamento che va verso l’altra cellula). Il colore che si vede è un colore dato sulla foto utilizzando dei programmi del computer. Quella con il microscopio ottico è fatta da colori veri (il microscopio ottico).

Microscopi

Sono strumenti costruiti da associazioni di lenti:

• Microscopio ottico: ci permette di vedere le cellule, utilizza la luce per dare colore, il colore è reale.
• Microscopio elettronico: ci permette di vedere tutti i particolari della cellula.
• Microscopio elettronico a scansione: ci permette di vedere un ingrandimento tridimensionale; non riusciamo a vedere il nucleo, ma riusciamo a vedere le proiezioni che sono sulla superficie della cellula e anche l'atteggiamento della cellula (ad esempio dei prolungamenti tra cellule).

Il microscopio ottico ci mostra la cellula con i suoi colori mentre quello elettronico ci mostra la cellula in bianco e nero ma le innovazioni ci permettono di effettuare una colorazione.

Dallo zigote in poi...

Tutti di noi nasciamo da una cellula chiamata zigote che è dovuta dall'unione di un elemento proveniente dal sesso maschile (spermatozoo) e un elemento proveniente dal sesso femminile (cellula uovo): questa unione porta alla nascita di un nuovo organismo. Lo spermatozoo e la cellula non sono delle cellule intere, ma sono metà corredo cromosomico. Dall'elemento iniziale, che è lo zigote, viene fuori un individuo pluricellulare: dalla cellula iniziale per mitosi abbiamo la produzione di un numero cellulare sempre più grande.

Il primo gruppetto di cellule che si forma è l’embrione: fin quando l’embrione è formato da 8 o 16 cellule tutte quelle cellule sono identiche allo zigote. Questo vuol dire che se prendiamo questo aggregato di cellule e separiamo le cellule, ognuna di esse non muore, ma possono andare avanti e ognuna di loro può dare origine a un nuovo organismo. Sono cellule totipotenti. Questa separazione può avvenire anche naturalmente e dare luogo ai gemelli omozigoti in cui i due gemelli sono identici l’uno all’altro. La separazione naturale può avvenire per alcuni fattori genetici (in famiglia ci sono stati altri parti gemellari) e per fattori occasionali.

È difficile che di cellule si divide in tre poiché nel sesso femminile è presente l’utero in cui l’embrione deve crescere e per farlo deve avere spazio e, quindi, la specie umana non può supportare più di un tot numero di gemelli. Quando avvengono dei parti plurigemellari è perché avvenuta una fecondazione in vitro, cioè è stata fatta una fecondazione all’esterno, fino a 6 embrioni.

Le cellule successivamente, alla mitosi, vanno incontro ad un processo che si chiama differenziamento cioè diventano diverse l’una dall’altra per svolgere funzioni differenti, ma tutti insieme sono importanti per la sopravvivenza di un individuo. Attraverso questo differenziamento passiamo da una singola cellula che è lo zigote fino ad avere 200 diversi tipi di cellule e ogni tessuto non è formato da cellule tutte uguali, ma da cellule diverse tra loro, che cooperano per svolgere funzioni tipiche dei tessuti particolari.

Le cellule sono tutte uguali?

In realtà ognuno di noi nasce da una cellula che corrisponde ancora una volta ad un elemento tondeggiante con un nucleo al centro. Questo elemento tondeggiante da cui abbiamo origine è lo zigote ed è dovuto all’unione di uno spermatozoo e l’oocita o cellula uovo. L’unione di un elemento maschile e uno femminile dà origine ad una nuova vita. perché dico elemento maschile e no cellula? Perché in realtà questa non è una cellula intera ma è metà corredo cromosomico. Questo è importante perché quando questi elementi si uniscono devono dare una cellula nuova che ha il corredo genetico di una specie. Quindi da due metà devo fare un individuo nuovo.

Dallo zigote (elemento iniziale) deve venir fuori tutto un organismo ma noi siamo individui pluricellulari e pertanto siamo fatti da miliardi di cellule. Dallo zigote abbiamo per mitosi la produzione di un numero di cellule sempre più grande. Il primo gruppetto di cellula che si forma, l’embrione ha un qualcosa di speciale. Fin quando è formato da 8-16 cellula abbiamo tutte cellule che sono uguali allo zigote. Questo cosa vuol dire? Che se prendo l’aggregato di cellule e separo una cellula dalle altre, questi elementi separati non muoiono ma possono andare avanti e dare origine ognuna di loro ad un individuo completo, sono cellule totipotenti.

Differenziamento

C’è una sola cellula da cui deriviamo. All’inizio, il primo aggregato di cellule è ancora in grado di dare individui multipli se vengono separati. Ma la loro evoluzione non è di rimanere sempre uguale alla cellula iniziale (siamo formati da cellule diverse) e dunque le cellule (inizialmente tutte uguali) vanno incontro ad un processo che si chiama differenziamento e quindi alcune di quelle cellule, ad esempio, cambieranno e diventeranno cellule muscolari, cellule del pancreas ecc…

Da una cellula iniziale abbiamo 200 tipi di cellule che hanno imparato a fare cose diverse, attività diverse. Quale conseguenza abbiamo da questa situazione? Quale considerazione possiamo fare? Se le cellule che formano i tessuti, le cellule che compongono ogni tessuto non sono tutte uguali tra di loro, ma possiamo dire che sono 4 i tessuti, i tipi cellulari sono circa 200 e dunque ogni tessuto non sarà formato da un solo tipo cellulare ma sarà formato da cellule diverse che però lavorano tra di loro per svolgere la funzione di quel tessuto in particolare.

Le cellule hanno tutte la stessa forma? NO. La forma può essere molto variabile. Se sono nello stesso ambiente, contornate da un matrice fluida o liquida, la forma è solitamente sferica. Altre volte però le cellule non sono immerse in una matrice fluida ma si avvicinano l’una all’altra assumendo una forma poligonale per non lasciare spazi liberi. Diventano sfaccettate, di forma geometrica ed è quello che succede nel tessuto epiteliale: qualche volta, a causa della loro funzione non solo cambiano forma ma hanno strutture che sono necessarie alla funzione di quella cellula. Spesso sulla superficie presentano proiezioni che sembrano una sorta di pettina, queste proiezioni (microvilli) sono indispensabili per la funzione cellulare. Le cellule modificano la loro forma a seconda della loro funzione. Spesso si contraggono, accorciano, allungano (tipico delle cellule muscolari). I prolungamenti delle cellule del tessuto nervoso servono alla cellula per prendere contatto con le cellule vicine.

Le cellule cambiano anche dimensione? Si. Abbiamo dimensioni variabili. Variano dai 7-8 nm dei globuli rossi ai 1 m dei neuroni. Le cellule muscolari sono lunghe quanto un muscolo (grandezza dunque di mm e di cm). Ci sono cellule il cui corpo cellulare (il nucleo) è posto nella colonna vertebrale e poi il suo prolungamento esce nella colonna, raggiunge tutto il corpo andando fino alle estremità più lontane. La cellula dunque che comanda l’alluce sta al centro ma il suo prolungamento raggiunge la punta del piede.

Perché dobbiamo ricordare forma e dimensione?

La funzione della cellula dipende dalla sua forma, dalla sua dimensione. Esempio: globuli rossi. Cosa fanno i globuli rossi? Contengono l’emoglobina fondamentale per trasportare l’ossigeno. Questi elementi cellulari per svolgere al massimo la loro funzione passano da una forma sferica a una forma biconcava. Questa forma è fondamentale perché possano trasportare l’ossigeno. Da dove lo prendono a dove lo trasportano? Dai polmoni, lo trasportano nel circolo sanguigno e l’ossigeno viene trasportato a tutti gli altri tessuti. L’ossigeno viene ricavato dall’aria che entra nei polmoni, lo trasportano in tutto l’organismo e poi lo cedono ai tessuti. Le cellule utilizzano l’ossigeno per produrre l’energia che poi servirà a quelle cellule per svolgere la loro funzione.

Anemia e forma dei globuli rossi

Anemia calciforme, anemia sferocitica, anemia microcitica. È cambiata la forma o la grandezza. Il cambiamento di forma o grandezza porta i globuli rossi a trasportare meno ossigeno, ciò significa che arriva meno ossigeno ai tessuti. Dunque, il tessuto muscolare non ce la fa ad avere l’energia giusta per contrarsi (debolezza), al cervello arriva meno ossigeno (affaticamento), la pressione è bassa. Questo può arrivare a casi gravi fino ad avere poco ossigeno per l’attività del cuore e dunque all’infarto. La forma e la grandezza delle cellule è dunque fondamentale.

Forma e dimensione

La forma delle cellule può essere molto variabile:

• Forma sferica: se le cellule si trovano contornate in una matrice fluida e separate dal resto del tessuto (cellule del sangue).
• Forma geometrica: se le cellule si avvicinano e vanno a formare un tessuto (cellule epiteliali), sono separate e non immerse nella matrice fluida, ma si compattano.
• Forma poliedrica (con prolungamenti): cellule nervose.
• Forma striate (una striscia): cellule muscolari, cellule capaci di contrarsi.

Le cellule hanno delle strutture che sono necessarie alla funzione. La forma riflette i loro adattamenti funzionali. Le dimensioni delle cellule sono estremamente variabili: variano dai 7-8 µm di diametro dei globuli rossi fino a 1 metro di lunghezza di alcuni neuroni (ad esempio, le cellule muscolari sono lunghe quanto un muscolo). La forma e le dimensioni delle cellule sono essenziali per le funzioni: se cambiano forma e dimensione cambia anche la funzione.

Globuli rossi

I globuli rossi o eritrociti hanno la funzione di trasportare l'ossigeno attraverso l'emoglobina e per svolgere questa funzione hanno una forma biconcava (pallina schiacciata al centro). Trasportano ossigeno dai polmoni al circolo sanguigno, grazie all’aiuto del cuore, giungendo a tutti gli altri tessuti. Il cambiamento di forma e di dimensione fa sì che i globuli rossi trasportino meno ossigeno (anemia). I tessuti ne subiscono le conseguenze come ad esempio la debolezza, il mancamento del respiro, l'affaticamento, le vertigini, gli svenimenti e può arrivare anche... [continua]