Tessuti epiteliali e connettivi

Anatomia umana

Introduzione allo studio dell'anatomia

L'anatomia (dal greco anatomè = "dissezione"; formato da anà = "attraverso", e tèmnō = "tagliare") è una branca della biologia che studia la forma e la struttura degli organismi. Nel caso del corpo umano si parla di anatomia umana. L'anatomia e la fisiologia sono delle scienze che vanno insieme.

L'anatomia si è arricchita di ulteriori informazioni a livello molecolare. I primi approcci erano macroscopici, attraverso l'esame diretto del carattere, e successivamente con l'ausilio di tecniche di indagini organo tipiche, cioè parti di organo, che hanno consentito l'analisi dinamica di queste strutture. Il termine stesso indica dissezione, in quanto ha rappresentato una prima fase dello sviluppo di questa disciplina. Non a caso si parla di piani, sezioni, che ci permettono di poter descrivere meglio le relazioni nelle diverse parti cioè posizione e orientamento.

L'uomo è un cordato, cioè tutti gli organismi dotati di una corda: nel caso dell'organismo umano è rappresentato dalla colonna vertebrale, che è uno scheletro assile ed ha un'organizzazione di tipo metamerico, cioè costituito da unità che si susseguono, caratteristica peculiare nelle prime fasi dell'embriogenesi, ovvero si parla di uno sviluppo somitico. Questi somiti si riscontrano soltanto in alcune fasi dello sviluppo anatomico tra cui colonna vertebrale, nervo spinale, che hanno un'organizzazione metamerica, muscoli intercostali e così via e altri perdono questo carattere.

• Mammiferi placentati in quanto ha un annesso embrionale.
• Primati
• Famiglia degli ominidi.

Lo studio del corpo umano può svolgersi per sistemi (anatomia sistematica) o per regioni (anatomia regionale). L'anatomia regionale è molto più complessa rispetto all'anatomia sistematica, in quanto affronta lo studio anatomico in maniera più semplice, cioè organo per organo e di organi organizzati nei vari apparati, cioè, partendo da un determinato apparato poi andiamo a considerare la descrizione dei singoli organi costituivi analizzandoli costitutivamente. L'anatomia regionale affronta lo studio in maniera più complessa, in quanto non va a considerare l'apparato di riferimento, ma la regione, cioè i rapporti anatomici di strutture vicine che possono far parte di diversi apparati o sistemi. Dal punto di vista applicativo è più utile l'anatomia regionale, seppur più complicata come approccio. La nostra analisi partirà dell'anatomia sistematica che prevede lo studio dei vari apparati e quindi degli organi costitutivi dei vari apparati.

Quando si effettua uno studio descrittivo degli organi, non si può far a meno di analizzare le unità costitutive elementari, cioè le cellule che vanno a costituire le parti microscopiche. Quindi vi è un'anatomia microscopica che studia le relazioni che si stabiliscono tra i componenti cellulari costituenti un determinato organo e le associazioni di queste cellule, ossia, i tessuti. A parte una descrizione macroscopica che consente di descrivere l'organo nella sua posizione territoriale, cioè la posizione che occupa l'organo, poi l'aspetto esterno, forma, i rapporti anatomici con strutture vicine, c'è poi l'aspetto microscopico, cioè gli elementi costitutivi di quest'organo.

La microscopia ottica e ancor di più quella elettronica, ha consentito di ricevere più informazioni a livello microscopico, non solo citologico ma anche ultrastrutturale a livello degli organelli, delle componenti molecolari che vanno a costituire dette strutture. Altri strumenti che l'anatomia utilizza sono per lo più forbite come la radiografia, che sfrutta la capacità delle radiazioni x di attraversare i tessuti corporei ed elaborare delle lastre fotografiche sensibili a questi raggi. L'unico limite è che non consentono di elaborare dei dettagli specifici sulla variazione di densità di una determinata struttura se non quando attraversano poi delle parti che presentano densità molto discostante dalle strutture adiacenti, per esempio i polmoni, che sono organi spugnosi e più facilmente attraversabili dai raggi x, rispetto ad organi circostanti come cuore o strutture scheletriche calcificate. Quindi questi dettagli si perdono e si procede con tecniche più raffinate che possono essere la densitometria ossea, che sfrutta la capacità di individuare meglio il livello di densità delle strutture ossee che riflettono il grado di calcificazione.

Poi vi è la topografia computerizzata, che sfrutta la capacità di un computer di riprodurre un'immagine tridimensionale, sfruttando la tecnica dei raggi x. Queste sezioni vengono analizzate secondo diversi orientamenti spaziali: transaziale, cioè trasversalmente, coronale, cioè frontalmente, sagittale cioè secondo una linea che passa a metà del corpo, e mettendo insieme queste sezioni si arriva a una elaborazione tridimensionale.

La risonanza magnetica è una tecnica che non sfrutta più le radiazioni x ma i campi magnetici e in questo caso il corpo è inserito in un campo magnetico. Questa tecnica sfrutta la capacità che hanno le molecole poste in un campo magnetico di allinearsi lungo una direzione. Quando queste strutture sono bombardate da onde radio, queste molecole subiscono una variazione di Spin e quindi producono una distorsione del segnale. Questa viene registrata e da un'immagine secondo delle scale.

Livelli organizzativi nel corpo

I livelli organizzativi più semplici sono rappresentati dalle cellule. Poi si passa a un livello superiore, ossia ai tessuti che sono delle associazioni di cellule, i tessuti si associano a formare gli organi, e infine gli organi si organizzano in sistemi o apparati. Il sistema è costituito da un insieme di organi piuttosto omogenei. Es. sistema nervoso. Gli apparati comprendono associazioni di organi eterogenei, come l'apparato digerente, in cui vi sono: organi cavi, organi ripieni, alcuni preposti alla funzione secernente o assorbente.

L'unità elementare è la cellula. Essa svolge diverse funzioni: produce energia, si divide. Le cellule si differenziano per:

• Dimensioni, in quanto vi sono cellule in ordine di micron, come cellule del sangue, epiteliali come epatociti, fino a passare a cellule di grosse dimensioni che sono i neuroni, cioè cellule caratterizzate da estroflessioni cioè gli assoni che possono raggiungere diversi cm di lunghezza.
• Forma: nell'ambito della morfologia dei neuroni, è caratterizzato da prolungamenti, ramificazioni corte, come nei dentriti, e lunghe, come nell'assone. Altri neuroni presenti nella corteccia cerebellare hanno una forma che dipende dalla loro funzione. Questi ampliano il segnale e quindi trasmettono al maggior numero di neuroni per coordinare il movimento, che è la sua funzione. Oppure vi sono cellule come gli eritrociti che sono caratterizzati da una estrema differenziazione strutturale in quanto privi di nucleo e organelli intracitoplasmatici in quanto si sono differenziati per trasportare molecole gassose. Quindi la forma di queste cellule è l'espressione dell'organizzazione del citoscheletro (microfilamenti di actina, miosina e tubulina, proteine del microtubulo che non solo consentono di mantenere la forma, ma anche il movimento ameboide come i leucociti, che hanno una elevata capacità spiccata di chemiotassi, cioè movimento attraverso un gradiente chimico). Questo rappresenta l'esempio come le strutture citoscheletriche, oltre a condizionare la forma, possono addirittura, consentire alla cellule il movimento.
• Tipologie: le cellule si differenziano, quelle del muscolo si chiamano fibre muscolari, quelle del tessuto nervoso dove accanto ai neuroni troviamo una popolazione piuttosto complessa di elementi chiamate cellule gliali.

Tutti questi livelli organizzativi hanno la finalità di andare a realizzare una sorta di organizzazione reciproca collegata al mantenimento delle caratteristiche dell'omeostasi dell'organismo in maniera tale che venga rispettato questo equilibrio. Qualora ci sia un'alterazione di questo equilibrio, si instaura una condizione patologica, dovuta all'alterazione di una popolazione cellulare oppure l'assenza di alcune popolazioni cellulare, che può avvenire nel corso di malattie autoimmuni. Tutti questi processi funzionali svolti dalle cellule devono rispettare l'omeostasi, cioè mantenere costante quella condizione in maniera tale che tutti cooperano, organo e apparati, per realizzare questo equilibrio.

Alcuni meccanismi che consentono il ripristino delle condizioni di stabilità rientrano in questo concetto: feedback, mediante il quale determinate sostanze vengono mantenute a concentrazione fissa, il sangue ad esempio, rappresentano un esempio di omeostasi. Il meccanismo a feedback consente di regolare negativamente la produzione di una sostanza, come il glucosio o un ormone, andando ad agire attraverso recettori di membrana diversamente espressi, in termini quantitativi, che possono andare a condizionare la liberazione di un mediatore o una sostanza come il glucosio.

Affinché ci sia questo corretto funzionamento è importante che ci siano dei messaggi tra le cellule, forniti dagli ormoni, che sono sostanze che agiscono a distanza attraverso il legame con il recettore. Gli elementi costitutivi dei tessuti sono le cellule. Queste le possiamo classificare per ambiente extracellulare, derivazione embrionale i foglietti embrionali, che derivano dalle divisioni successive di uno zigote, sono l'ectoderma il mesoderma e l'entoderma. A questi tre si associa il mesenchima che sarebbe il connettivo embrionale, cioè un tessuto di connessione che deriva principalmente dal mesoderma ma anche dagli altri due. I tre foglietti principali che possiamo individuare nelle prime fasi dell'embriogenesi sono: ectoderma, mesoderma ed entoderma e da qui deriveranno tutti i tessuti. Epiteliale, connettivi, muscolare e nervoso.

Esistono quattro tipi di tessuto. Ci sono delle caratteristiche che accomunano i sottogruppi. La caratteristica dei tessuti epiteliali è quella di presentare cellule disposte a stretto contatto tra di loro. Questi hanno la funzione di rivestire e proteggere le strutture, e quindi si evita la formazione di spazi in modo tale che le cellule vadano a compartimentare una determinata area. Quindi rivestire tutto il corpo rispetto all'ambiente esterno o organi interi. I tessuti epiteliali non comprendono solo i tessuti di rivestimento, quindi quelli che svolgono la funzione di protezione, ma svolgono anche la funzione secernente come le ghiandole.

Tutte le ghiandole sono rivestite da tessuti epiteliali. Ci sono degli organi che hanno una forte componente epiteliale come fegato rene e polmoni. L'emblema del tessuto epiteliale è rappresentato dall'epidermide, cioè a livello cutaneo dove troviamo la massima espressione di cellule strettamente stipate tra di loro che vanno a proteggere e isolare rispetto all'ambiente esterno il corpo, ma troviamo anche la funzione di rivestimento di strutture cave interne come possono essere organi cavi dell'apparato digerente, quindi rivestimento e secrezione di sostanze. La cavità di queste strutture è il lume. Gli epiteli possono essere monostratificati o pluristratificati. Quelli monostratificati si prestano meglio a svolgere funzioni di scambio tra due compartimenti. Gli epiteli pluristratificati si trovano a livello di strutture dove prevalgono sollecitazioni meccaniche: cute, cavità orale, faringe. E poi abbiamo strutture a funzione ghiandolare che possiamo descrivere nel contesto di questi epiteli.

Negli epiteli ghiandolare possiamo individuare due grandi gruppi: ghiandole a secrezione esocrina e ghiandole a secrezione endocrina. Le ghiandole esocrine producono il secreto all'esterno e sono dotate di un dotto escretore. Attraverso questo dotto, il secreto viene riversato o all'esterno, come può essere il prodotto delle ghiandole sudorifere, o all'interno della cavità di un organo interno come può essere il secreto mucoso nelle vie respiratorie. Le ghiandole endocrine riversano nel sangue il loro prodotto, cioè ormoni. La caratteristica delle endocrine è non possedere un dotto escretore in quanto il secreto viene immesso direttamente nel circolo ematico e quindi l'ormone viaggia attraverso il torrente ematico in direzione dei bersagli su cui espleterà la sua funzione. La differenza è nel dotto escretore.

Il tessuto connettivo è quello più abbondante in quanto serve a connettere. Serve da struttura di ancoraggio. Comprende una serie di tipologie. Le caratteristiche che li contraddistinguono sono:

• Capacità trofiche, cioè nutritizie. Hanno una particolare ricchezza di vasi sanguigni proprio perché il tessuto connettivo va a nutrire quei tessuti privi di vasi, come gli epiteli.
• Funzioni meccaniche: costituiscono un'impalcatura nei vari organi.

A differenza degli epiteli in cui la sostanza cellulare è ridottissima, in realtà le cellule connettivali sono immerse in questa sostanza intercellulare costituita da matrice e una serie di fibre connettivali che vengono prodotti dagli stessi elementi cellulari, questa sostanza intercellulare non è identica in tutti i tessuti connettivi, perché i connettivi comprendono un gruppo eterogeneo di tipologie che si discostano per le proprietà di questa sostanza. Può essere più o meno consistente, o addirittura mineralizzato come nel caso delle ossa.

Le tre tipologie di connettivo sono:

• Connettivi propriamente detti, chiamati così in quanto ricalcano le caratteristiche generali di questa categoria, non presentano sostanza cellulare molto consistente come può essere nel connettivo di sostegno, e connettivo fluido nel quale la sostanza cellulare è addirittura fluida. La maggior parte dei tessuti connettivi rientrano nei propriamente detti.

Il tessuto connettivo propriamente detto ha dei sottogruppi: adiposo, compatto e lasso. Adiposo è costituito da adipociti. Il tessuto compatto rappresenta l'impalcatura degli organi e costituisce lo stroma, ossia lo scheletro e il sostegno degli organi. Nel tessuto lasso la sostanza intercellulare non è molto rigida ma lassa. I tessuti connettivi propriamente detti sono costituiti da due tipi di fibre: collagene ed elastina. Il collagene conferisce il grado di compattezza della sostanza intercellulare. Queste fibre conferiscono resistenza alla trazione e rendono il tessuto resistente e viene prodotto dalle cellule connettivali che sono i fibroblasti. L'elastina a differenza del collagene varia il grado di lunghezza. Si trova in quei distretti anatomici in cui è richiesta una maggiore elasticità, capacità di dilatarsi a livello delle grosse arterie o delle pareti delle vie respiratorie per cui è necessario che la parete non sia estremamente rigida e possa reagire elasticamente all'arrivo della forte pressione sanguigna durante la gittata sistolica delle grosse arterie, che sono arteria polmonare e l'aorta. Queste due componenti sono entrambi presenti nei tessuti propriamente detti.

Il tessuto compatto costituisce quelle zone più rigide in cui è richiesta una maggiore compattezza delle pareti, a costituire per esempio le capsule degli organi ma anche strutture di inserzione muscolare che sono rappresentati dai tendini o legamenti. Quindi laddove è richiesta una resistenza a sollecitazioni meccaniche. Il connettivo lasso svolge funzioni trofiche, cioè è più vascolarizzato e quindi svolge meglio funzioni nutritizie. Questo va a costituire dei piani di scorrimento al livello delle pareti degli organi cavi in maniera tale che le pareti dell'organo abbiano una certa mobilità e non siano strutture rigide, es. pareti dell'intestino.

Nei tessuti connettivi fluidi, la sostanza cellulare è priva di fibre. La sostanza è composta da: acqua, o linfa. Sono considerati connettivi in quanto vi è una componente cellulare e una sostanza intercellulare. Gli elementi cellulari sono le cellule corpuscolate del sangue e della linfa, mentre la sostanza intercellulare è costituita dal plasma sanguigno. L'aspetto rilevante dei tessuti connettivi in genere è la funzione di protezione. Tra gli elementi cellulari oltre ai fibroblasti, abbiamo i macrofagi cioè cellule che derivano dal torrente ematico, e che poi abbandonano il torrente per andare a localizzarsi in questi connettivi, per di più in quelli lassi, dove svolgono funzione di difesa.

Gli altri due elementi costituenti dei tessuti connettivi che presentano un elevato grado di compattezza della sostanza intercellulare sono: tessuto cartilagineo e osseo, che rientrano nella composizione dello scheletro. Nel cartilagineo non troviamo vasi sanguigni. Questo è associato ad un altro tessuto connettivo che si chiama pericondrio, cioè un tessuto connettivo che avvolge il tessuto cartilagineo e ha il compito di apportare il materiale nutritivo al tessuto cartilagineo privo di vasi sanguigni. Il tessuto cartilagineo si trova nello scheletro embrionale, e livello delle articolazioni sinoviali, e a livello di alcune parti dell'orecchio. Il tessuto osseo costituisce l'impalcatura del nostro corpo. Il tessuto osseo è percorso da vasi sanguigni. Questo alla base delle capacità rigenerative.

I tessuti muscolari hanno la caratteristica di variare il grado di allungamento e di contrarsi. Possiamo identificare tre tipologie di tessuti: liscio, striato, e cardiaco (striato). Le differenze sono sia di carattere strutturale che funzionale, nel senso che tutti e tre sono in grado di contrarsi, però secondo modalità differenti: alcune volontarie come il tessuto muscolare scheletrico, altre involontarie.