In biologia, un sistema di organi si riferisce a un gruppo di uno o più organi disposti in un modo particolare che lavorano insieme per svolgere qualche funzione fisiologica. Il termine “organo” si riferisce a collezioni specializzate di tessuto biologico che svolgono funzioni simili. Quindi, un sistema di organi può essere considerato una qualsiasi rete interagente di tessuti specializzati che lavorano insieme per svolgere una funzione specifica.
Secondo la teoria classica dell’organizzazione biologica, i sistemi di organi occupano il secondo livello più alto della gerarchia organizzativa, sopra quello dei singoli organi e sotto quello dell’intero organismo.
“Il corpo umano è il sistema più complesso mai creato. Più impariamo a conoscerlo, più apprezziamo il suo ricco sistema”. – Bill Gates
Generalmente quando si sente il termine “organo”, si pensa principalmente agli organi interni fatti di muscoli lisci e carnosi che risiedono nella cavità addominale centrale: cose come il cuore, i polmoni, il fegato, la milza, ecc. In realtà, il termine “organo” si riferisce a qualsiasi tessuto specializzato che serve una funzione particolare, quindi cose come la pelle, i muscoli e lo scheletro contano come organi che fanno parte di sistemi di organi. Per essere chiari, un sistema di organi non è un qualsiasi insieme di organi, ma un insieme di organi che sono disposti in un certo modo per svolgere una certa funzione. Animali come l’uomo hanno una serie di diversi sistemi di organi che svolgono ciascuno una funzione vitale per la vita, come il sistema respiratorio, il sistema circolatorio e il sistema nervoso. Anche le piante hanno sistemi di organi, composti da radici, foglie, stami e semi.
Esempi di sistemi di organi
Sistema circolatorio
L’esempio più ovvio di un sistema di organi è il cuore e il sistema circolatorio circostante. Il sistema circolatorio funziona principalmente per far circolare il sangue nelle varie parti del corpo. I componenti principali del sistema circolatorio sono il cuore, il sangue e i vasi sanguigni come arterie, vene e capillari. Gli esseri umani hanno un sistema circolatorio chiuso, il che significa che il loro sangue non lascia mai i vasi della rete, a differenza del sistema circolatorio degli insetti o dei molluschi. Attraverso il movimento di pompaggio del cuore e la vasocostrizione, il sangue circola dai polmoni dove viene ossigenato, alle varie parti del corpo dove viene deossigenato per diffusione, e di nuovo ai polmoni dove viene riossigenato per ricominciare il processo da capo.
Oltre a fornire ossigeno al corpo, il sistema circolatorio funziona come una sorta di autostrada per gli ormoni e altri messaggeri chimici del sistema endocrino. Inoltre, il sistema circolatorio serve a mantenere il corpo caldo perché la circolazione del sangue fa circolare il calore nel corpo. Il sistema circolatorio è strettamente legato al sistema linfatico, che funziona per combattere le infezioni e reintegrare il plasma nel sangue.
Sistema respiratorio
“Il corpo umano non è una cosa o sostanza, data, ma una creazione continua. Il corpo umano è un sistema energetico che non è mai una struttura completa; mai statico; è in perpetua autocostruzione e autodistruzione interiore; distruggiamo per renderlo nuovo.” – Norman O. Brown
Il sistema respiratorio si riferisce all’insieme degli organi che facilitano lo scambio di gas negli animali e nelle piante. Nell’uomo e nella maggior parte degli altri mammiferi, i principali costituenti del sistema respiratorio sono i polmoni, la trachea, i bronchi, il diaframma e gli alveoli. Quando il diaframma si contrae, la cavità toracica si espande facendo cambiare la pressione all’interno dei polmoni vuoti. L’aria dall’esterno si precipita lungo la trachea per equalizzare la pressione toracica e viene tirata nei polmoni. Una volta nei polmoni, l’aria inalata entra negli alveoli, piccole sacche fatte di membrane sottili circondate da capillari del sistema circolatorio. L’ossigeno nell’aria inalata si diffonde attraverso la membrana alveolare nei capillari del sistema circolatorio e nel sangue. Anche l’anidride carbonica del sangue si diffonde nell’aria dei polmoni. Poi, il diaframma si rilassa e l’aria deossigenata viene espulsa dai polmoni quando la cavità toracica si contrae.
Nelle piante, gli organi principali del sistema respiratorio sono le foglie. Su ogni foglia ci sono minuscoli pori conosciuti come stomi che facilitano lo scambio di anidride carbonica. L’anidride carbonica dall’atmosfera entra nella pianta attraverso gli stomi ed è l’ingrediente principale, insieme alla luce del sole, nel processo di fotosintesi. La pianta poi espelle il prodotto di scarto, l’ossigeno, dagli stessi stomi.
Sistema digestivo
Il sistema digestivo serve principalmente a scomporre il cibo consumato in nutrienti che il corpo può assorbire. I principali organi implicati nel sistema digestivo sono l’esofago, lo stomaco, l’intestino tenue e l’intestino crasso. Il processo di digestione in realtà inizia non appena si mette il cibo in bocca. La combinazione di masticazione e saliva rompe il cibo abbastanza per essere inghiottito nell’esofago. Le contrazioni ritmiche del rivestimento esofageo (note come “peristalsi”) trasportano il cibo nello stomaco, dove è esposto a numerosi acidi digestivi. Il muco prodotto dalle cellule dello stomaco protegge l’interno dello stomaco dagli acidi gastrici abbastanza forti da sciogliere le lame di acciaio inossidabile.
Una volta che il cibo è stato elaborato nello stomaco, si muove attraverso il duodeno verso l’intestino tenue. Nell’intestino tenue avviene la maggior parte dell’assorbimento dei nutrienti. Piccoli filamenti simili a dita all’interno della parete intestinale, chiamati villi, estraggono i nutrienti dal cibo digerito e la continua peristalsi spinge il cibo più in basso nel tratto gastrointestinale. Successivamente, il materiale digerito entra nell’intestino crasso dove l’acqua viene assorbita e il materiale rimanente viene immagazzinato come feci che vengono poi espulse attraverso il retto. L’apparato digerente è il sistema di organi più lungo del corpo, dato che il solo intestino tenue è lungo tra i 6 e i 7 metri, un po’ più lungo di tre esseri umani adulti medi.
“La digestione è una delle funzioni umane e forse angeliche più delicatamente equilibrate.” – M. F. K. Fisher
Ci sono una serie di altri sistemi di organi che si trovano negli esseri umani come il sistema scheletrico destinato a fornire la struttura interna, il sistema muscolare per la locomozione e la manipolazione dell’ambiente, il sistema nervoso che permette al cervello di comunicare con il resto del corpo, il sistema endocrino che invia ormoni messaggeri al corpo dicendogli come comportarsi, il sistema riproduttivo e il sistema tegumentale composto da pelle, capelli, grasso e unghie.
In realtà, la maggior parte dei sistemi di organi non ha confini chiaramente definiti e tutti operano in modo interdipendente. Il sistema linfatico è strettamente legato al sistema circolatorio, e l’attività del sistema respiratorio alimenta direttamente il sistema circolatorio. Nessuno dei sistemi d’organo funzionerebbe se il sistema digestivo non potesse ottenere energia dalle sostanze nutritive presenti nel cibo, e il sistema digestivo non potrebbe funzionare se il sistema nervoso non potesse inviare segnali elettrici dal cervello all’intestino. Quindi, i vari sistemi di organi del corpo umano formano una complessa rete interconnessa e non possono funzionare in modo isolato l’uno dall’altro. È solo quando sono integrati in un organismo biologico completo che i sistemi di organi svolgono le loro funzioni principali