I tessuti 03/03/ a. Gli epiteli. 1. Generalità

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1 I tessuti 1. Generalità Un tessuto è un insieme di cellule che si uniscono per svolgere una stessa funzione. Nell uomo i tessuti sono classificati in quattro tipi fondamentali: Tessuti epiteliali: rivestono gli organi e li proteggono Tessuti connettivi: sostengono e connettono tra loro i vari organi Tessuti muscolari: determinano il movimento Tessuto nervoso: recepisce e trasmette informazioni 2a. Gli epiteli Hanno tutti le seguenti caratteristiche: le cellule sono a stretto contatto tra loro poggiano su una membrana basale possiedono cellule in grado di dividersi non contengono vasi sanguigni Possono essere suddivisi in tre gruppi principali: epiteli di rivestimento: rivestono la superficie del corpo o gli organi interni epiteli ghiandolari: producono sostanze utili all organismo epiteli sensoriali: recepiscono stimoli di varia natura 1

2 2b. Epiteli di rivestimento Se ne distinguono diversi tipi in base alla forma delle cellule e/o al numero di strati cellulari. Fondamentalmente si parla di: Epiteli monostratificati se costituiti da un solo strato di cellule Epiteli pluristratificati se costituiti da più strati di cellule 2c. Epiteli di rivestimento Spesso le cellule degli epiteli di rivestimento si specializzano in funzioni particolari; per esempio: le cellule dell epitelio renale sono in gradi di filtrare il sangue, quelle dell epitelio intestinale sono specializzate nell assorbimento, le cellule dell epitelio polmonare dirigono gli scambi gassosi 2d. Epiteli ghiandolari Sono spesso riuniti in strutture cave dette ghiandole. Vi sono due tipi di ghiandole: ghiandole esocrine: se le sostanze da loro prodotte sono riversate fuori dall organismo es.: sudoripare, gastriche, lacrimali... ghiandole endocrine: se le sostanze da loro prodotte vengono immesse nel sangue (ormoni) es.: ipofisi, tiroide, surrene... 2

3 2e. Epiteli sensoriali Hanno la funzione di recepire stimoli. stimolo è una qualunque variazione dell ambiente interno o esterno che l organismo è in grado di avvertire. Le cellule che le formano sono dette recettori. Esempi di epiteli sensoriali sono la retina, l epitelio uditivo, le papille gustative... 3a. Tessuti connettivi Si chiamano così perché hanno principalmente la funzione di connettere e tenere assieme altri tessuti o organi differenti. Sono costituiti da cellule immerse in una matrice intercellulare formata da fibre proteiche e sostanza amorfa (o sostanza fondamentale). Si distinguono in differenti tipi in base al tipo di matrice intercellulare e/o al tipo di cellule. 3b. Matrice intercellulare Le fibre della matrice sono costituite da proteine, tra le quali ritroviamo il collagene e l elastina. Il collagene forma fibre reticolari che conferiscono un elevata resistenza meccanica, l elastina conferisce invece elasticità. La sostanza amorfa (o sostanza fondamentale) è formata da carboidrati e proteine associati tra loro (proteoglicani). Il più importante proteoglicano è l acido ialuronico. 3

4 3c. Tessuti connettivi I connettivi sono principalmente distinti in due grandi gruppi: 1. Connettivi fondamentali (o connettivi propriamente detti): riempiono gli spazi tra un organo e l altro o tra un tessuto e l altro; hanno funzioni di protezione e connessione. 2. Connettivi specializzati: oltre a svolgere funzioni di connessione, sono adibiti anche a particolari funzioni (anche di ordine metabolico) indispensabili all organismo. 3d. Connettivi fondamentali Possiedono un esiguo numero di cellule, dette fibroblasti. Sono distinti in: connettivo lasso, caratterizzato da poche fibre di collagene con numerosi spazi vuoti connettivo denso (o fibroso), caratterizzato da moltissime fibre raggruppate in grossi fasci (come ad es. nei tendini) 3e. Tessuto adiposo È caratterizzato da cellule piuttosto grandi (adipociti), piene di gocce di grasso. La matrice intercellulare è quasi assente. Se ne distinguono due diversi tipi: grasso bruno: protegge gli organi interni e genera calore, la sua quantità non si modifica mai. grasso bianco (o giallo): variamente distribuito nell organismo, ha funzione di riserva energetica; la sua quantità è soggetta ad ampie variazioni. 4

5 3f. Tessuto cartilagineo La matrice intercellulare è molto densa e gommosa, formata da molte fibre di collagene immerse in una sostanza amorfa gelificata; le cellule (condrociti) sono riunite in piccoli gruppi. 3g. Tessuto cartilagineo Le funzioni del tessuto cartilagineo variano dal sostegno alla riduzione di attriti meccanici tra tessuti differenti. La particolarità di questo tessuto consiste nell assenza di terminazioni nervose e vasi sanguigni: la nutrizione delle cellule è dovuta alla diffusione delle sostanze nell acqua presente nella matrice intercellulare. 3h. Tessuto osseo È caratterizzato dalla presenza di matrice intercellulare solidificata per la presenza di fosfato e carbonato di calcio. Le funzioni sono di sostegno, di protezione, meccaniche (permette il movimento) e come deposito di sali minerali. È formato da due diversi tipi di cellule: osteoblasti, responsabili della produzione di nuova matrice ossea; osteoclasti, cellule attivamente coinvolte nei processi di riassorbimento osseo. 5

6 3i. Tessuto osseo Gli osteoblasti producono nuova matrice che gradualmente le incapsula; quando ciò accade smettono di depositare la matrice, ma continuano a sopravvivere all interno di piccole cavità dell osso. Gli osteoblasti che si trovano in questo stadio vengono definiti osteociti. Gli osteociti rimangono in contatto tra loro attraverso lunghe estensioni cellulari che corrono in sottili canalicoli. La comunicazione tra osteociti è importante per il controllo delle attività delle cellule dell osso. 3j. Tessuto osseo Gli osteoclasti riassorbono la matrice formando cavità e gallerie. L azione di osteoblasti ed osteoclasti avviene in contemporanea, plasmando e rimodellando continuamente le ossa. 3k. Tessuto osseo Il tessuto osseo è strutturato in unità dette osteoni, attraversati da canali (canali di Havers e di Vollkmann) in cui passano vasi sanguigni e nervi. 6

7 3l. Sangue È l unico tessuto fluido ed è formato da cellule disperse in una voluminosa matrice extracellulare liquida, il plasma. Le uniche vere e proprie cellule presenti nel sangue sono i globuli bianchi. 3m. Le membrane del corpo Le membrane sono strati di tessuto flessibile che ricoprono o rivestono varie superfici del corpo. Sono formate dalla combinazione di un tessuto epiteliale e un tessuto connettivo sottostante. Le membrane possono essere 1. mucose 2. sierose 3. sinoviali 3n. Le membrane del corpo Le membrane mucose rivestono le cavità interne degli organi che comunicano con l esterno. Le membrane sierose rivestono le cavità degli organi che non comunicano con l esterno. Le membrane sinoviali rivestono le cavità delle articolazioni e non presentano lo strato epiteliale. 7

8 4a. Tessuti muscolari Sono tessuti caratterizzati da cellule in grado di contrarsi per la presenza al loro interno di miofibrille, ovvero fibre proteiche capaci di scorrere le une rispetto alle altre. Ve ne sono di tre tipi, distinti in base all organizzazione delle cellule e delle miofibrille: tessuto muscolare striato (o scheletrico) tessuto muscolare liscio tessuto muscolare cardiaco 4b. Tessuto muscolare striato Questo tipo di tessuto è caratterizzato da: 1. cellule fuse tra loro a formare lunghe fibre 2. miofibrille disposte in maniera regolare e in registro l una con l altra 3. movimento volontario 4. contrazione rapida ma non prolungata nel tempo La regolare disposizione delle miofibrille conferisce al tessuto il tipico aspetto striato. 4c. Tessuto muscolare striato Le miofibrille sono fatte da filamenti spessi e da filamenti sottili che si sovrappongono secondo schemi specifici formando strutture dette sarcomeri. I filamenti spessi sono composti da miosina, una proteina formata da una testa globulare e una coda fibrosa, i filamenti sottili sono costituiti da actina. 8

9 4d. Tessuto muscolare striato Un sarcomero è compreso tra due linee Z consecutive, che connettono filamenti di actina appartenenti a sarcomeri adiacenti. Al suo interno si notano zone più chiare e zone più scure: in mezzo c è una zona scura formata da actina e miosina ingranate l una con l altra (banda A), ai lati vi sono due zone chiare di sola actina (bande I). 4e. Tessuto muscolare striato Al centro della banda A si nota una banda più piccola di sola miosina (zona H) che ha in mezzo una linea scura (linea M), attraverso la quale si interconnettono i filamenti di miosina. 4f. Tessuto muscolare striato La testa della miosina è in grado di legarsi spontaneamente con l actina. Quando ciò avviene la testa della miosina si piega e fa scorrere l actina verso la linea M. Questo determina l accorciamento del sarcomero 9

10 4g. Tessuto muscolare striato Per tornare alle condizioni normali è necessaria energia che fa staccare la miosina dall actina, le linee Z riportano poi l actina in posizione iniziale. 4h. Tessuto muscolare striato In condizioni di riposo due proteine (troponina e tropomiosina) impediscono il legame tra miosina e actina. Nel tessuto muscolare striato la contrazione nasce in seguito all arrivo di un impulso nervoso. Un neurotrasmettitore (acetilcolina) diffonde dal nervo al muscolo e fa aprire i canali del sodio sulla membrana di cellulare della fibra muscolare. 4i. Tessuto muscolare striato Il sodio irrompe dentro la fibra e causa una massiccia liberazione di calcio. Il calcio modifica la troponina e la tropomiosina permettendo il legame tra actina e miosina. 10

11 4j. Tessuto muscolare liscio Questo tipo di tessuto è caratterizzato da: 1. cellule indipendenti tra loro e di forma affusolata 2. miofibrille disposte in maniera non regolare 3. movimento involontario 4. contrazione lenta ma prolungata nel tempo L irregolare disposizione delle miofibrille fa sì che in questo tessuto non si abbia il tipico aspetto striato. 4k. Tessuto muscolare cardiaco Questo tipo di tessuto è caratterizzato da: 1. cellule indipendenti tra loro 2. miofibrille disposte in maniera regolare e in registro l una con l altra 3. movimento automatico 5a. Tessuto nervoso Il tessuto nervoso ha la funzione di mettere comunicazione tra le varie parti di un organismo, permettendo la risposta agli stimoli e l adattamento con l ambiente esterno. Esso è costituito da una rete di cellule, chiamate neuroni, connesse tra loro attraverso giunzioni intercellulari specializzate (sinapsi) Sono presenti anche altri tipi di cellule, dette cellule della glia, che hanno il compito di fornire sostegno meccanico e metabolico. 11

12 5b. Tessuto nervoso Ogni neurone è formato da un corpo cellulare, contenente il nucleo, e da due tipi di prolungamenti: uno singolo e spesso, detto assone, ed altri più numerosi e sottili, detti dendriti. 5c. Tessuto nervoso L'assone è un prolungamento la cui lunghezza può raggiungere anche più di un metro, esso termina con dei rigonfiamenti detti bottoni sinaptici adibiti alla trasmissione dell'impulso nervoso da un neurone all altro. I dendriti sono prolungamenti molto ramificati la cui lunghezza non supera mai i 700 µm. Assoni e dendriti mettono in comunicazione i neuroni tra loro attraverso particolari strutture dette sinapsi. 5d. Tessuto nervoso Attorno all assone si avvolgono particolari cellule della glia, cellule di Schwann, che formano manicotti (guaina mielinica) lungo tutto l assone. Tra una cellula di Schwann e l altra vi sono degli spazi liberi detti nodi di Ranvier. Non tutti gli assoni hanno la guaina mielinica, ma quelli che ne sono provvisti conducono più velocemente l impulso nervoso: questo infatti non si diffonde lungo l intero assone, ma salta da un nodo di Ranvier all altro. 12

13 5e. Tessuto nervoso La comunicazione tra neuroni non è diretta: tra essi vi è uno spazio che l impulso nervoso attraversa grazie a i neurotrasmettitori. Numerosi assoni provenienti da diversi neuroni si uniscono a formare i nervi. Ve ne sono di tre tipi: nervi sensitivi, trasportano impulsi generati da sensazioni; in essi l impulso va dalla periferia al sistema nervoso centrale. nervi motori o effettori, trasportano impulsi capaci di determinare una risposta; in essi l impulso nervoso va dal sistema nervoso centrale alla periferia. nervi misti, costituiti da assoni sensitivi e motori associati tra loro. 5f. Tessuto nervoso In una qualsiasi cellula esiste una separazione di cariche tra l interno e l esterno: nel citoplasma troviamo un eccesso di cariche negative, mentre al di fuori c è un eccesso di cariche positive Si registra così una differenza di potenziale di circa 70 mv tra l interno e l esterno della cellula. 5g. Tessuto nervoso Ciò è dovuto alla diversa concentrazione di ioni ai due lati della membrana: all interno della cellula prevalgono gli ioni K +, mentre all esterno prevalgono gli ioni Na +. In condizioni di riposo la membrana cellulare è impermeabile agli ioni Na +, mentre gli ioni K + possono liberamente passare. Tuttavia l uscita di K + è ostacolata sia dalla carica negativa interna che dalla presenza extracellulare degli Na +. 13

14 5h. Tessuto nervoso I neuroni sono cellule eccitabili, ovvero cellule in grado di modificare il proprio potenziale di membrana generando così segnali elettrochimici detti impulsi nervosi. L eccitabilità dei neuroni è dovuta al fatte che in essi la permeabilità della membrana agli ioni Na + può essere modificata. 5i. Tessuto nervoso Quando la membrana diviene permeabile agli ioni Na +, questi passano rapidamente all interno. Il massiccio ingresso di Na + determina l inversione della polarità di membrana, che diviene così positiva all interno e negativa all esterno. Questa inversione di polarità prende il nome di potenziale d azione e dura solo mezzo millisecondo, dopo la membrana riacquista la sua impermeabilità agli ioni Na +. 5j. Tessuto nervoso Il potenziale di riposo viene ripristinato grazie all uscita di K +, che bilancia l entrata di Na +. Tuttavia, questo non significa che sia stata esattamente ripristinata la condizione di partenza: adesso il Na + è più concentrato all interno e il K + all esterno. È allora compito della pompa sodio-potassio riportare le concentrazioni di Na + e di K + ai loro valori originali. Durante questo breve intervallo di tempo la cellula non è più eccitabile (periodo refrattario). 14

15 5k. Tessuto nervoso Il potenziale d azione è in grado di rigenerarsi lungo l assone: la temporanea inversione di polarità si propaga a tutta quanta la membrana. Come conseguenza si ha che lungo la membrana vengono propagare tutta una serie di potenziali d azione,che costituiscono l impulso nervoso. 5m. Tessuto nervoso I potenziali d azione registrati in cellule diverse sono tutti della stessa ampiezza e della stessa intensità. Ciò ha fatto nascere la convinzione che quando un potenziale d azione nasce si manifesta sempre con la massima intensità possibile: legge del tutto o nulla. 5n. Tessuto nervoso Quando un potenziale d azione raggiunge la sinapsi il segnale elettrico dev essere convertito in un segnale chimico, rappresentato dai neurotrasmettitori, in grado di generare un potenziale d azione nella cellula postsinaptica. 15