Anatomia del corpo umano: sistemi e apparati

Gli apparati e i sistemi del corpo umano rappresentano una rete complessa e interconnessa di organi e strutture che lavorano insieme per mantenere la vita e le funzioni vitali. Per parlare dell’organismo umano, è necessario definire le scienze che lo studiano ovvero la fisiologia e l’anatomia. Entrambe sono fondamentali per comprendere le strutture e le funzioni del corpo umano.

La fisiologia è lo studio delle funzioni di un organismo vivente e delle parti che lo compongono, processi fisici e chimici compresi. Il termine fisiologia letteralmente significa “studio della natura”. Al contrario, l’anatomia è la scienza che studia la struttura di un corpo e le relazioni tra le sue parti: tutte le caratteristiche macroscopiche e microscopiche degli organi che compongono il corpo umano, la loro posizione, i loro rapporti topografici ed il loro sviluppo.

Anatomia e fisiologia non possono essere separate: la funzione di un tessuto o di un organismo è strettamente legata alla sua struttura e viceversa.

• Organizzazione del corpo umano
• Posizioni del corpo umano e degli organi
• Il livello della chimica nel corpo umano: gli enzimi
• Il livello di cellule, tessuti e organi
• Gli organi del corpo umano: i livelli di sistemi e apparati

Organizzazione del corpo umano

Cerchiamo di capire come è organizzato il corpo umano e quali sono i suoi principali componenti ricordando che è diviso convenzionalmente in:

• testa;
• collo;
• tronco;
• arti superiori;
• arti inferiori.

E’ utile suddividere ulteriormente il corpo umano in livelli in modo tale da poterlo studiare con precisione:

• Il livello della chimica (o molecolare): include gli atomi e le molecole;
• Il livello della cellula: le cellule sono le unità strutturali e funzionali di base dell’organismo;
• Il livello dei tessuti: i tessuti sono costituiti da gruppi di cellule che svolgono una funzione particolare;
• Il livello degli organi: i diversi tipi di tessuti si uniscono a formare gli organi;
• Il livello dei sistemi e degli apparati: i sistemi sono costituiti da organi con la medesima origine embriologica; gli apparati possono avere struttura o derivazione embriologica diversa;
• Il livello dell’organismo.

Posizioni del corpo umano e degli organi

Per descrivere la posizione assunta dal corpo o la localizzazione di un organo si considerano:

• la posizione SUPINA (con il viso e il ventre rivolti verso l’alto);
• la posizione PRONA (con il viso e il ventre rivolti verso terra);
• posizione ANATOMICA, la faccia rivolta in avanti, braccia lungo il corpo, palmi delle mani in avanti ed i piedi leggermente divaricati.

La posizione di qualsiasi parte del corpo umano può essere definita facendo riferimento a tre piani fra loro perpendicolari:

• il piano SAGITTALE attraversa il corpo dal davanti al dietro;
• il piano FRONTALE attraversa il corpo dall’alto in basso;
• il piano TRASVERSALE attraversa il corpo da destra a sinistra.

Vediamo ora una serie di termini riferiti alla posizione che vengono utilizzati in anatomia umana:

• Superiore o CEFALICO. Verso la testa che è il punto più alto;
• Inferiore o CAUDALE. Verso la coda che sarebbe situata alla fine della colonna vertebrale;
• Anteriore o VENTRALE. Che sta davanti come il ventre;
• Posteriore o DORSALE. Che sta dietro come la schiena;
• MEDIALE. Verso la linea mediana;
• DISTALE. Lontano dalla linea mediana;
• SUPERFICIALE. Vicino alla superficie del corpo;
• PROFONDO. Vicino all’interno del corpo.

Il livello della chimica nel corpo umano: gli enzimi

Gli enzimi sono proteine utilizzate dalle cellule per accelerare e ottimizzare le reazioni che avvengono al loro interno. Un enzima è in grado di catalizzare anche alcuni milioni di reazioni al secondo, aumentando la velocità di reazione di 10^5 volte rispetto alle condizioni di assenza dell’enzima stesso.

Molti enzimi, per poter funzionare correttamente, hanno bisogno di altre sostanze dette cofattori (ioni inorganici), oppure di coenzimi (molecole organiche come la vitamina B).

Ogni enzima catalizza una determinata reazione che coinvolge specifici substrati e dà origine a specifici prodotti. Per questo motivo, gli studiosi spiegano il meccanismo enzimatico tramite il modello chiave-serratura, secondo il quale ogni chiave apre una specifica serratura.

La velocità di sintesi e la concentrazione degli enzimi sono costantemente monitorate dai geni della cellula. Durante la reazione gli enzimi non subiscono trasformazioni e possono essere riutilizzati in altre reazioni dello stesso tipo.

Un esempio di enzima è la pepsina, che prende il nome da “pepsis” che in greco significa “digestione”. Infatti questo enzima ha un ruolo fondamentale nel processo di digestione.

Gli ormoni

Così come gli enzimi, anche gli ormoni sono biomolecole fondamentali per il funzionamento del corpo umano, ma i due svolgono ruoli molto diversi.

Gli ormoni sono sostanze chimiche di natura proteica o lipidica che vengono secrete dalle cellule del sistema endocrino in risposta a stimoli specifici nell’organismo umano. Sono prodotte principalmente dalle ghiandole endocrine e hanno il compito di agire come messaggeri, inviando segnali da una parte all’altra del corpo per regolare processi fisiologici come la crescita, il metabolismo, la riproduzione e la risposta allo stress. Essi viaggiano attraverso il flusso sanguigno e possono influenzare l’attività di vari organi e tessuti, anche a grande distanza dal loro sito di origine.

Le ghiandole endocrine principali nell’organismo sono: ipofisi, ghiandola pineale, timo, tiroide, ghiandole surrenali, pancreas, testicoli e ovaie.

Gli ormoni sono classificati in base alla loro struttura biochimica e si dividono in:

• PEPTIDICI e proteici, che circolano nel sangue grazie alla loro struttura idrofila che li rende idrosolubili;
• STEROIDEI, che hanno una struttura lipidica e non possono muoversi nel sangue quindi necessitano di particolari proteine di trasporto.

Gli ormoni regolano le seguenti attività nell’organismo umano:

• il metabolismo in quanto ne coordinano le funzioni;
• l’omeostasi in quanto regolano l’ambiente interno mantenendolo costante;
• il bilancio idrico mantenendo la giusta concentrazione di Sali minerali fuori e dentro la cellula;
• lo sviluppo e la riproduzione.

Il livello di cellule, tessuti e organi

Il nostro corpo è formato da circa centomila miliardi di cellule che derivano dalla cellula uovo fecondata, che si divide ripetutamente formando l’embrione. Durante la prima fase dello sviluppo embrionale, le cellule del nuovo individuo si dispongono su tre strati, dai quali hanno poi origine i tessuti dell’organismo. Questi tre strati sono:

• ECTODERMA, dal quale derivano i tessuti più esterni come epidermide e sistema nervoso;
• MESODERMA, dal quale derivano i tessuti connettivi come il derma, l’osso, la muscolatura e il sangue;
• ENDODERMA, dal quale derivano i tessuti dell’apparato digerente, respiratorio e urinario.

I tessuti dell’organismo sono costituiti da cellule simili per struttura e sono in grado di svolgere tutti la stessa funzione. Le cellule del corpo umano sono organizzate in quattro tipi di tessuti:

• Tessuto EPITELIALE;
• Tessuto CONNETTIVO;
• Tessuto MUSCOLARE;
• Tessuto NERVOSO.

Gli organi del corpo umano: i livelli di sistemi e apparati

Il livello successivo di organizzazione dell’organismo umano dopo la cellula e i tessuti è quello degli organi, che sono costituiti da uno o più tessuti diversi, che svolgono una determinata funzione.

Un gruppo di organi che svolge la stessa funzione forma un sistema, che è costituito dallo stesso tipo di organi o da organi molto simili. Esempi di sistemi sono il sistema muscolare e scheletrico, il sistema nervoso, il sistema linfatico e il sistema immunitario.

Un gruppo di organi che svolge la stessa funzione può formare un apparato quando organi e tessuti che lo compongono sono molto diversi tra loro. Esempi di apparati sono l’apparato digerente, l’apparato respiratorio, l’apparato escretore e l’apparato riproduttivo.