Il corpo umano è formato da organi che si associano a costituire apparati e sistemi. Ciascun apparato, organo o tessuto, ingrandito migliaia di volte, risulta formato da più tessuti, i quali a loro volta sono formati da insiemi di cellule.
La cellula rappresenta l’unità strutturale e biologica elementare, che svolge il ruolo di effettore per le funzioni del corpo umano, intrattenendo con l’ambiente circostante un incessante scambio energetico e metabolico, riproducendosi, crescendo e reagendo agli stimoli provenienti dall’esterno.
La cellula è l’unità morfologica-funzionale dell’essere vivente. Ognuna di esse può essere definita come un’entità chiusa e autosufficiente in grado di assumere nutrienti e convertirli in energia, così come di svolgere funzioni specializzate e di riprodursi.
Le cellule si distinguono in due tipi: Eucariote, nelle quali il materiale genetico all’interno della cellula è raccolto in un nucleo, racchiuso in un involucro che lo separa dalla parte restante, detta citoplasma; Procariote, con una struttura molto semplice, senza nucleo e prive di tale membrana, con il DNA libero nel citoplasma, in una regione chiamata nucleoide. A questo tipo appartengono solo organismi monocellulari come i batteri, i cianobatteri e gli archeobatteri. Tutte le cellule mostrano alcune caratteristiche comuni tra cui la riproduzione attraverso la divisione cellulare (mitosi o meiosi). Hanno un metabolismo cellulare che incorpora i materiali grezzi per costruire componenti cellulari in grado di generare energia e di rilasciare prodotti di scarto.
Le cellule si dividono in:
La loro forma dipende da vari fattori sia fisici che funzionali.
Se una cellula si trova in un ambiente acquoso tenderà ad assumere una forma sferica per effetto della tensione superficiale. Assumono la forma appiattita quando si trovano in ambienti che risentono della pressione degli strati cellulari sovrastanti, come nel caso delle cellule epiteliali.
La forma della cellula è in relazione con la funzione che deve assolvere, ad esempio le cellule muscolari sono allungate per svolgere la funzione di contrazione. Ogni cellula vivente indipendentemente dalla sede, dalle dimensioni e dalle funzioni, è caratterizzata da componenti principali e costanti:
La membrana plasmatica o anche definita membrana cellulare è un sottile rivestimento con uno spessore compreso tra i 5 e i 10 nm che delimita la cellula di tutti gli organismi viventi. La sua funzione è di separazione dell’ambiente interno con l’esterno regolandone gli scambi di elementi e composti chimici per la sua sopravvivenza e riproduzione.
É formata principalmente da lipidi, specialmente da fosfolipidi, che formano il bilayer fosfolipidico dove si inseriscono con importanti funzioni fisiologiche, delle proteine e una piccola percentuale di glucidi, in forma di glicoproteine e glicolipidi stabilizzate da molecole di colesterolo.
La membrana impedisce alle sostanze esterne di penetrare all’interno della cellula, l’ingresso dei nutrienti e di altri composti chimici avviene tramite delle proteine che attraversano la membrana, chiamate proteine carrier o di trasporto, e meccanismi passivi o attivi. I meccanismi passivi permettono il passaggio della sostanza attraverso il plasmalemma senza dispendio energetico, seguendo sempre un gradiente di concentrazione. Questi fenomeni di trasporto passivo (cioè senza consumo di energia da parte della cellula) sono noti anche come diffusione semplice, diffusione facilitata e osmosi. I meccanismi di trasporto attivo, richiedono un processo di diffusione che comporta un consumo di energia, perché avviene in direzione opposta a quella prevista dalle leggi fisiche naturali. Per portare una sostanza da una zona in cui è meno concentrata ad una in cui lo è di più, occorre una pompa, un carrier proteico, che consumando energia, trasporta forzatamente la sostanza attraverso la membrana.
Le numerose molecole proteiche e glicoproteiche, inserite all’interno della struttura lipidica della membrana possono muoversi liberamente tanto da essere definita sin dagli anni’70, da Singer e Nicholson, a mosaico fluido. Questo permette alle suddette macromolecole di agire come canali o pompe per il trasporto delle molecole all’interno o all’esterno della cellula. Inoltre, sulla superficie della cellula sono presenti numerosi recettori, sempre proteine, che permettono di interpretare e rispondere ai segnali ormonali provenienti dall’esterno. La membrana, essendo semi-permeabile, permette ad alcune sostanze di passare liberamente e ad altre di passare in una determinata quantità o di non permetterne affatto il passaggio.
Il citoplasma è la porzione della cellula contenuta all’interno della membrana cellulare sia nelle cellule eucariote che procariote. È formato da organuli cellulari dispersi in una matrice fluida detta citosol o ialoplasma.
Il citoplasma nella cellula è la parte del protoplasma compresa tra la membrana plasmatica e la membrana nucleare. Si distinguono nello ialoplasma i vari organelli, mitocondri, plastidi, lisosomi, ribosomi, reticolo endoplasmatico, ecc. e le differenziazioni specifiche come le miofibrille, le neurofibrille, le ciglia, i flagelli, ecc. La regione del citoplasma priva di organelli è detta citosol.
Nelle cellule animali la maggior parte del citosol è costituito quasi esclusivamente dal citoscheletro. Nel citosol di molte cellule si possono trovare dei granuli, non circondati da una membrana, detti corpi di inclusione, come nelle cellule muscolari e gli epatociti che contengono granuli di glicogeno con funzione di deposito di energia o nelle cellule del tessuto adiposo contenenti trigliceridi.
Il mitocondrio è un organello cellulare di forma allungata presente in tutte le cellule eucariote.
È dotato di un DNA proprio, detto DNA mitocondriale. Sono presenti nel citoplasma delle cellule animali a metabolismo aerobico, infatti sono addetti alla respirazione cellulare contenenti enzimi respiratori. Sono costituiti da due membrane, una interna ed una esterna, lo spazio che si trova tra le due membrane è detto spazio intermembrana.
Lo spazio delimitato dalla membrana interna si chiama matrice mitocondriale mentre la parte interna si estende nella matrice dando forma a delle pieghe dette creste mitocondriali contenenti molecole cruciali per la produzione di ATP a partire da altre molecole.
Il mitocondrio svolge molteplici funzioni tra cui la principale è estrarre energia dai substrati organici che gli giungono per produrre l’ATP (adenosintrifosfato). Importante è ricordare che il mitocondrio è responsabile della sintesi dell’eme, la sintesi del colesterolo, la β-ossidazione degli acidi grassi, la produzione del calore. Il mitocondrio estrae energia dai substrati organici per la produzione di ATP (adenosintrifosfato). La produzione di energia è la funzione principale del mitocondrio, attraverso il ciclo di Krebs e la fosforilazione ossidativa.
L’energia viene prodotta dalla demolizione di una molecola di glucosio attraverso i quattro stadi della respirazione cellulare, glicolisi, piruvato deidrogenasi, ciclo di Krebs e catena di trasporto di elettroni. La produzione è di 30 - 32 molecole di ATP a seconda del meccanismo utilizzato per trasferire il potere riducente del NADH citosolico alla matrice cellulare.
I ribosomi sono dei complessi molecolari presenti in tutte le cellule, possono essere immersi nel citoplasma, ancorati al reticolo endoplasmatico ruvido o contenuti nei mitocondri e nei cloroplasti. La loro funzione è quella di sintetizzare le proteine traducendo l’informazione contenuta nel RNA messaggero.
Il reticolo endoplasmatico è composto da una serie di endomembrane consistenti in una serie di canali membranosi uniti tra loro all’interno del citoplasma. Possono assumere varie forme: cisterne, tuboli e vescicole. Si tratta di una struttura citoplasmatica deputata alla sintesi e al rimaneggiamento delle proteine, alla detossificazione di sostanze sterne potenzialmente dannose, al rimaneggiamento della membrana della cellula e alla sintesi di lipidi e steroli. In base alla presenza o meno dei ribosomi, esso si distingue rispettivamente in rugoso (RER) e liscio (REL). Il REL è importante nella sintesi dei lipidi e nel trasporto di sostanze dal RER all’Apparato del Golgi. La Glicosilazione è invece una delle funzioni principali del RER. Si tratta di un processo enzimatico di aggiunta di zuccheri a una proteina che inizia nelle RER e termina nel complesso del Golgi.
I lisosomi sono delle vescicole presenti nelle cellule e rappresentano il sistema digerente della cellula in quanto compie la degradazione e la digestione di molecole estranee e macromolecole ingerite dalla cellula. Attraverso questo processo, i lisosomi si disfano di microorganismi patogeni catturati dai globuli bianchi.
L’apparato di Golgi rielabora, seleziona ed esporta i prodotti del reticolo endoplasmatico. L’apparato di Golgi può interagire con altri organuli per indirizzare ed etichettare le vescicole contenenti prodotti cellulari verso la loro destinazione finale, che potrebbe essere di farle confluire in altri organi o integrarli nella membrana plasmatica e farne uscire il contenuto.
Il centriolo è presente nella maggior parte delle cellule animali, fanno eccezione le cellule muscolari nei vertebrati. Ha una struttura cilindrica cava, di lunghezza circa 0,5 micron e larga 0,2 micron, la parete è formata da nove triplette di microtuboli, chiamati microtuboli A composti da 13 protofilamenti, B composti da 10 microfilamenti e C da 10 protofilamenti incastrati l’uno nell’altro, è dotato di appendici nell’estremità distale. La funzione principale la svolgono durane la mitosi essendo coinvolti nell’assemblaggio del fuso mitotico.
Il nucleo cellulare è un compartimento cellulare contenente la maggior parte del patrimonio genetico delimitato da una membrana.
La forma del nucleo cambia notevolmente, generalmente seguendo la geometria della cellula; dunque cellule cilindriche avranno nuclei oblunghi, mentre cellule sferiche avranno nuclei della stessa forma. L’involucro nucleare è composto da due membrane fosfolipoproteiche con uno spessore di circa 8nm che delimita il lume della cisterna perinucleare di circa 15 - 40 nm.
La cisterna è in continuità con il RER. Il nucleo cellulare ha la funzione di trasmissione dei caratteri ereditari attraverso la meiosi e la mitosi e del controllo del matabolismo cellulare. È il centro di controllo che programma e coordina le varie attività della cellula. La cromatina, presente nel nucleo, è un complesso di proteine e acidi nucleici in cui è organizzato il genoma cellulare. Suo componente principale è il DNA.
Si divide in eucromatina e in eterocromatina a seconda se si colori o meno. L’eterocromatina si suddivide in costitutiva e facoltativa (centromero e telomero), dipendente dalle regioni di DNA silenziato in base alla specificità cellulare dovuta al differenziamento o dalla momentanea inattività di particolari geni.
Il tessuto connettivo è un tessuto di supporto in quanto fornisce supporto strutturale e metabolico a tutti gli altri tessuti. Ha la funzione di provvedere al collegamento, al sostegno e al nutrimento dei vari organi. Le cellule che lo compongono sono separate tra loro da una matrice extracellulare, detta anche sostanza intercellulare, ed è proprio la natura di questa matrice, e il tipo di cellule che lo compongono, che determina le caratteristiche dei diversi tipi di tessuto connettivo.
Esistono diversi tipi di tessuto connettivo che, pur svolgendo comunque funzioni di sostegno e di connessione, presentano localizzazioni, proprietà morfologiche e funzionali e caratteristiche diverse:
Il tessuto connettivo propriamente detto si suddivide a sua volta in lasso e denso.
Il lasso, suddiviso al suo interno sempre in base alla qualità, quantità e disposizione delle fibre, rappresenta il più diffuso tipo di connettivo. Lo troviamo nel cordone ombelicale e nella polpa del dente; avvolge tutti gli organi, circonda muscoli e nervi, penetra al loro interno e riempie gli spazi liberi tra gli organi.
È caratterizzato da abbondante matrice intercellulare e da fibre proteiche che gli conferiscono resistenza alla tensione ed elasticità e sono responsabili della sua funzione meccanica di sostegno. Il Tessuto connettivo denso invece è suddiviso al suo interno in:
Il tessuto adiposo è un tipo particolare di tessuto connettivo, di colore giallo è costituito da cellule adipose (adipociti) raggruppate nel tessuto connettivo fibrillare lasso. Se sono in numero elevato si organizzano in lobuli andando a formare il tessuto adiposo. Presente particolarmente sotto la pelle andando a costituire il pannicolo adiposo. Circa il 50% si trova nel tessuto connettivo sottocutaneo svolgendo un’azione meccanica e una azione coimbente.
Gli adipociti sono adibiti alla raccolta, al mantenimento e alla secrezione dei lipidi, hanno un diametro variabile che non supera i 100μm di forma tondeggiante. Si trovano in tutti i tipi di tessuto connettivo, svolgono la funzione di riserva energetica e sono responsabili della produzione di alcuni ormoni come gli ormoni steroidei.
Il tessuto connettivo lo possiamo suddividere in base alle sue prerogative morfologiche e funzionali essendo costituito da cellule non addossate le une alle altre, ma disperse nella sostanza intracellulare costituita da una componente fibrosa e una amorfa.
Possiamo distinguere le cellule deputate alla formazione e al mantenimento della matrice, come i fibroblasti, i condroblasti, gli osteoblasti, i cementoblasti e gli odontoblasti. Le cellule per la difesa dell’organismo, come i macrofagi, i mastociti e i leucociti o le cellule deputate a compiti specifici come gli adipociti (accumulo di grasso come riserva energetica).
È d’obbligo fare la distinzione in base al loro ciclo vitale, i macrofagi, i fibroblasti e gli adipociti svolgono la loro esistenza nel tessuto connettivo, mentre i granulociti, i neutrofili, i linfociti e i macrofagi hanno la particolarità di essere migranti, in altri termini, raggiungono il tessuto connettivo attraverso la circolazione sanguigna. I linfociti passano liberamente dal circolo sanguigno al connettivo, mentre i granulociti, una volta spostatisi nel connettivo non possono più far ritorno nel sangue.
Il sistema cardio-vascolare è composto dal tessuto ematico, dal sistema circolatorio e dal cuore, che funge da pompa. Il cuore è un muscolo composto da muscolatura striata, ma i suoi movimenti, a differenza del sistema muscolo-scheletrico, sono involontari.
Presenta 4 camere, due atri e due ventricoli e il movimento è dato dalla conduzione di un segnale elettrico, agevolato dalla sua particolare composizione, che ne permette la contrazione e il relativo rilascio, così da permettere il pompaggio del sangue nel sistema circolatorio. Ogni contrazione si genera autonomamente grazie alla particolare struttura anatomica del nodo seno-atriale, la quale spinge il sangue ricco di ossigeno nelle arterie.
I vasi sanguigni sono deputati al trasporto del tessuto ematico nei vari distretti del corpo, le arterie hanno origine nei ventricoli e trasportano il sangue ossigenato. L’arteria aorta, nasce dal ventricolo sinistro, mentre l’arteria polmonare nasce dal ventricolo destro poiché trasporta il sangue di ritorno, poco ossigenato, ai polmoni.
Mentre le arterie portano sangue ricco di ossigeno, le vene per lo più portano sangue ricco di CO2, ad eccezione delle vene polmonari le quali trasportano il sangue in uscita dai polmoni ricco di O.
Le vene, inoltre, trasportano sostanze di rifiuto al fegato e ai reni per la depurazione dello stesso. Le pareti delle vene sono meno spesse delle arterie a causa della ridotta pressione. I punti di scambio terminali sono costituti dai capillari, le unità più piccole deputate al trasporto di ossigeno e di sostanze nutritive a tutti i distretti del corpo.
La circolazione va distinta nella piccola e grande circolazione, dove la prima è implicata negli scambi gassosi tra il sangue e i polmoni, mentre le seconda è deputata al trasporto del sangue a tutti i distretti corporei.
Il sistema linfatico è un sistema di drenaggio che permette il trasporto dei fluidi dai tessuti al sistema circolatorio. Trasporta proteine, lipidi e liquidi dal sistema linfatico al sistema circolatorio sanguigno, e svolge la funzione di filtraggio, favorendo l’arrivo degli antigeni agli organi linfoidi periferici per i relativi meccanismi di difesa immunitaria. Consiste in una serie di vasi a fondo cieco situati nei tessuti, che costituiscono i capillari linfatici, i quali confluiscono nei vasi linfatici o vasi precollettori dotati di apposite valvole. Questi ultimi si riversano in vasi più grandi, i collettori pre-linfonodali, che sfociano nelle stazioni linfonodali. La linfa successivamente si riversa nei collettori post-linfonodali prima di giungere nei tronchi linfatici. Alla fine del processo raggiungono le vene alla base del collo dove si riversa la linfa residua.
Nel corpo umano troviamo il dotto toracico e il dotto linfatico destro che delimitano i relativi ambiti di drenaggio. La sedentarietà può ridurre notevolmente il flusso linfatico, innescando un processo di addensamento dello stesso, processo che riduce notevolmente l’opportuno filtraggio con conseguenti patologie come: mal di testa, borsiti, perdita di peso, dolori articolari e cellulite.
Come visto in precedenza, il sistema linfatico svolge un ruolo di drenaggio dei tessuti dai liquidi e dalle sostanze di scarto. Il liquido interstiziale proveniente dall’apparato digestivo, ricco di lipidi, viene incamerato nel sistema linfatico, purificato e rimesso in circolo. La linfa ceduta direttamente dalle arterie risulta molto simile al plasma sanguigno, con la differenza di una maggiora presenza di globuli bianchi e una minore concentrazione di proteine. La funzione drenante non è la sola funzione del sistema linfatico, l’altra è riconducibile al metabolismo dei grassi, grazie al quale la linfa permette l’assorbimento dei trigliceridi.
I trigliceridi non sono assorbiti direttamente dai capillari ma vengono veicolati al fegato e trasformati in chilo, attraverso il sistema linfatico e riversati nella vena succlavia. La linfa filtrata dai linfonodi entra in contatto con i linfociti e con i relativi anticorpi, svolgendo una funzione di filtraggio che blocca il diffondersi di agenti patogeni.
Alcune patologie che interessano il sistema linfatico sono dovute a traumi o lesioni da incidenti o urti che provocano l’interruzione del flusso linfatico con il conseguente ristagno della linfa. Un esempio può essere il rigonfiamento dovuto all’accumulo di liquidi in seguito a traumi alle articolazioni.
L’interruzione del flusso su base meccanica impedisce il suo normale percorso con il conseguente accumulo della stessa e la formazione di rigonfiamenti chiamati linfedemi.
Altre patologie infiammatorie sono: le linfagiti e le linfadeniti.
Le linfagiti sono infiammazioni che colpiscono gli strati di tessuto che sovrastano i vasi linfatici, come ad esempio le patologie dermatologiche a seguito di traumi o infezioni.
Le linfadeniti sono derivate dalla funzione stessa dei linfonodi che tendono a richiamare e trattenere gli agenti patogeni come virus e batteri.
I linfonodi infiammati tendono ad aumentare di volume a causa della proliferazione dei linfociti al loro interno causando dolori e infiammazioni anche nei tessuti circostanti. Nei casi più estremi, questa condizione da origine ad ascessi e produzione localizzata di pus.
L’attività fisica diviene di fondamentale importanza per il mantenimento in salute del sistema linfatico in quanto le contrazioni e le distensioni muscolari stimolano il flusso della linfa evitandone il ristagno. Camminare, così come gli esercizi di “pompage” degli arti inferiori che si fanno nella ginnastica posturale, sono delle soluzioni ottimali per mantenere in salute l’intero sistema. Naturalmente bere delle quantità sufficienti di acqua aiuta a mantenere la fluidità della linfa.
La funzione principale del mitocondrio è produrre energia (ATP) attraverso la respirazione cellulare.
I ribosomi sono complessi molecolari presenti in tutte le cellule, responsabili della sintesi delle proteine.
Il tessuto connettivo fornisce supporto strutturale e metabolico agli altri tessuti, collegando, sostenendo e nutrendo i vari organi.
Il reticolo endoplasmatico si distingue in rugoso (RER) e liscio (REL) in base alla presenza o meno dei ribosomi.
Il sistema linfatico drena i liquidi e le sostanze di scarto dai tessuti, trasporta lipidi e svolge un ruolo nel sistema immunitario.
La cellula è l'unità di base del corpo umano, responsabile di molte funzioni essenziali come il metabolismo e la riproduzione. Esistono due tipi principali di cellule: eucariote e procariote. Le cellule si dividono in piatte, cubiche o cilindriche, e fusiformi, in base alla funzione e all'ambiente circostante.
Il citoplasma è la parte della cellula che contiene organelli come mitocondri, lisosomi e ribosomi, immersi in una matrice fluida.
I mitocondri sono organelli che producono energia (ATP) tramite la respirazione cellulare. Inoltre, sono coinvolti nella sintesi del colesterolo e nell'ossidazione degli acidi grassi.
I ribosomi sintetizzano proteine utilizzando l'RNA messaggero. Possono trovarsi liberi nel citoplasma o legati al reticolo endoplasmatico ruvido.
Il reticolo endoplasmatico ha due forme: ruvido (RER) e liscio (REL). Il RER è coinvolto nella sintesi delle proteine, mentre il REL è responsabile della sintesi dei lipidi e della detossificazione.
I lisosomi fungono da sistema digerente della cellula, degradando molecole estranee e microorganismi.
L'apparato di Golgi modifica e distribuisce proteine e lipidi prodotti dal reticolo endoplasmatico verso altre destinazioni cellulari.
I centrioli svolgono un ruolo importante nella divisione cellulare, formando il fuso mitotico durante la mitosi.
Il tessuto connettivo supporta e connette altri tessuti del corpo, suddividendosi in vari tipi, come il connettivo lasso e denso.
Il tessuto adiposo immagazzina energia sotto forma di grasso e svolge una funzione protettiva e isolante.
Il sistema cardio-vascolare trasporta sangue e ossigeno in tutto il corpo, grazie al cuore e ai vasi sanguigni. Le arterie trasportano sangue ossigenato, mentre le vene trasportano sangue ricco di CO2.
Il sistema linfatico drena i liquidi dai tessuti, trasporta lipidi e ha un ruolo nel sistema immunitario, filtrando agenti patogeni attraverso i linfonodi.
Questo articolo è tratto dal libro A scuola di Posturale, pratico manuale di oltre 500 pagine interamente dedicato alla Ginnastica Posturale.