Prima di iniziare a studiare le diverse strutture e funzioni del corpo umano, è utile considerare la sua architettura di base; ovvero, come le sue parti più piccole vengono assemblate in strutture più grandi. È conveniente considerare le strutture del corpo in termini di livelli fondamentali di organizzazione che aumentano di complessità, come (dal più piccolo al più grande): sostanze chimiche, cellule, tessuti, organi, sistemi di organi e un organismo.

L’organizzazione del corpo viene spesso discussa in termini di livelli distinti di complessità crescente, dai più piccoli mattoni chimici a un organismo umano unico.

I livelli di organizzazione

Per studiare il livello chimico di organizzazione, gli scienziati considerano gli elementi costitutivi più semplici della materia: particelle subatomiche, atomi e molecole. Tutta la materia nell’universo è composta da una o più sostanze pure uniche chiamate elementi. Esempi di questi elementi sono idrogeno, ossigeno, carbonio, azoto, calcio e ferro. L’unità più piccola di una qualsiasi di queste sostanze (elementi) pure è un atomo. Gli atomi sono costituiti da particelle subatomiche come il protone, l’elettrone e il neutrone. Due o più atomi si combinano per formare una molecola, come le molecole d’acqua, le proteine e gli zuccheri presenti negli esseri viventi. Le molecole sono i mattoni chimici di tutte le strutture corporee.

Una cellula è la più piccola unità indipendente di un organismo vivente. Gli organismi unicellulari, come i batteri, sono organismi estremamente piccoli, che vivono in modo indipendente con una struttura cellulare. Gli esseri umani sono organismi multicellulari con cellule indipendenti che lavorano insieme. Ogni batterio è una singola cellula. Tutte le strutture viventi dell’anatomia umana contengono cellule e quasi tutte le funzioni della fisiologia umana sono svolte nelle cellule o sono avviate dalle cellule.

Una cellula umana è tipicamente costituita da membrane flessibili che racchiudono il citoplasma, un cellulare a base d’acqua fluido, con una varietà di minuscole unità funzionanti chiamate organelli. Negli esseri umani, come in tutti gli organismi, le cellule svolgono tutte le funzioni della vita.

Un tessuto è un gruppo di molte cellule simili (sebbene a volte composte da pochi tipi correlati) che lavorano insieme per svolgere una funzione specifica. Un organo è una struttura anatomicamente distinta del corpo composta da due o più tipi di tessuto. Ogni organo svolge una o più funzioni fisiologiche specifiche. Un sistema di organi è un gruppo di organi che lavorano insieme per svolgere le funzioni principali o soddisfare le esigenze fisiologiche del corpo.

Questo libro copre undici sistemi di organi distinti nel corpo umano (Figura 1.2.2). L’assegnazione di organi a sistemi di organi può essere imprecisa poiché gli organi che “appartengono” a un sistema possono anche avere funzioni integrali di un altro sistema. In effetti, la maggior parte degli organi contribuisce a più di un sistema.

Il livello di organismo è il più alto livello di organizzazione. Un organismo è un essere vivente che ha una struttura cellulare e che può svolgere indipendentemente tutte le funzioni fisiologiche necessarie per la vita. Negli organismi multicellulari, inclusi gli esseri umani, tutte le cellule, i tessuti, gli organi e i sistemi di organi del il corpo lavora insieme per mantenere la vita e la salute dell’organismo.