pelle, peli e unghie
pelle, peli e unghie
Un vestito di cellule che avvolge il corpo
La pelle, con le sue specializzazioni, garantisce alcune funzioni fondamentali: protegge il corpo, ne impedisce la disidratazione, mantiene costante la temperatura corporea, raccoglie gli stimoli tattili e dolorifici, contiene, ghiandole come quelle del sudore o, nei Mammiferi, le ghiandole mammarie. Nel corso dell’evoluzione ha subito molti adattamenti, di cui sono un esempio le squame dei serpenti, il carapace delle tartarughe, le penne degli Uccelli
Vestiti di pelle
Un vestito morbido, freddo, ruvido, vellutato... la pelle ci segnala ciò che avviene all’esterno del corpo, ma è anche la spia di quel che avviene dentro di noi. Sudiamo, se fa caldo o abbiamo la febbre, l’emozione ci fa arrossire e lo spavento impallidire. La pelle è quel vestito naturale che avvolge i muscoli, lo scheletro, gli organi interni e che contemporaneamente costituisce il confine del corpo; è anche un importante mezzo di comunicazione, fra corpo e mondo esterno. È presente in tutti gli animali vertebrati, dai Pesci all’uomo, con proprietà e caratteristiche comuni. Nello stesso tempo, quanto è diverso, al tatto, un gattino peloso da una trota scagliosa! Le grandi variazioni che si possono osservare riflettono modi e ambienti di vita diversi e sono caratteristiche delle diverse specie.
In tutti i Vertebrati la pelle comprende due strati (v. fig. 1): un’epidermide, esterna e in genere piuttosto sottile, fatta di alcuni strati cellulari, e un derma, sottostante, molto più spesso, formato dalle fibre di alcune proteine, fra cui il collagene, intrecciate con le stesse cellule che le hanno prodotte. L’epidermide non è raggiunta direttamente dai vasi sanguigni e dai nervi, mentre il derma ne è ricco.
Gli scambi d’acqua con l’ambiente
Il corpo dei Vertebrati terrestri contiene molta acqua che deve essere accuratamente conservata. Senza l’involucro della pelle, l’acqua evaporerebbe e finiremmo con l’assomigliare a una prugna secca e grinzosa. Questo non succede, poiché le cellule dell’epidermide, che vengono continuamente rinnovate, contengono in grandi quantità una proteina, la cheratina, che impedisce la perdita d’acqua. Le cellule più superficiali ne sono così piene, che finiscono per morire soffocate, ma garantiscono in questo modo una efficace barriera protettiva. La forfora non è altro che un insieme di brandelli di epidermide superficiale che vengono eliminati.
Una leggera, efficace armatura
La cheratina svolge anche una funzione protettiva importante per gli strati profondi della pelle. I calli delle mani ne sono un esempio: in quei punti le parti ricche di cheratina si sono ispessite per proteggere dalle abrasioni e si parla di parti più o meno corneificate.
In altri Vertebrati (per esempio, nei serpenti), le parti corneificate sono organizzate in modo da formare una vera e propria armatura di squame cornee snodate, leggere, ma molto protettive. E le tartarughe hanno fatto ancora di più, dotandosi di un carapace dove le squame cornee si fondono con speciali ossa associate alla pelle e articolate anche con lo scheletro profondo.
Unghie, artigli e zoccoli
Nei Vertebrati terrestri ci sono parti dove la corneificazione raggiunge gradi estremi di specializzazione. È il caso delle nostre unghie, lamine compatte di epidermide fortemente corneificata con accrescimento continuo. Le unghie crescono a partire da una matrice ungueale che continuamente costruisce le parti cornee dell’unghia, allungandola verso l’esterno (v. fig. 2). Nel gatto, le unghie sono ancora più specializzate. È un piccolo predatore e le sue unghie sono diventate artigli ricurvi, più stretti, ma più forti e lunghi (v. fig. 3). Un’altra unghia specializzata è quella che sul piede del cavallo forma la parte cornea dello zoccolo.
Caldo e freddo
Gli esseri umani sono organismi a sangue caldo: mantengono, cioè, relativamente costante la loro temperatura corporea (intorno ai 37 °C). È la pelle che consente di adattarci al caldo e al freddo e un modo è dato dai peli, i finissimi ‘paletti’ di cheratina che ricoprono la superficie cutanea. Infissi da un lato nel bulbo pilifero che li ha prodotti, dall’altro presentano una parte libera più o meno lunga. In molti Mammiferi i peli ricoprono tutto il corpo, mentre nell’uomo la peluria è più rada; solo sulla testa i peli sono più densi e robusti e formano la capigliatura.
Analizzando la pelle al microscopio, troveremo, oltre ai peli, le ghiandole del sudore che, quando sono in attività, liberano acqua e prodotti di rifiuto del nostro metabolismo. Quando fa caldo, traspiriamo: le piccole ghiandole lavorano per rinfrescarci (infatti l’evaporazione del sudore provoca un raffreddamento della pelle) mentre il sangue, circolando attivamente in superficie, perde calore. Quando fa freddo, i vasi sanguigni della pelle si stringono per disperdere meno calore e i peli si drizzano: è la pelle d’oca! In aggiunta, nel nostro derma c’è uno strato più o meno spesso di grasso, che agisce come isolante.
Il colore della pelle
La pelle è variamente colorata. Alcune popolazioni umane hanno pelle nera, altre relativamente chiara. Il colore della pelle, dei peli e dei capelli deriva dalla presenza più o meno abbondante nell’epidermide di una sostanza colorata, la melanina. Alcune persone, per una variazione genetica che le caratterizza, non possono produrre melanina e risultano prive di colorazione corporea: sono gli albini. Il colore della pelle può cambiare e di queste trasformazioni sono maestri, per esempio, i camaleonti e, tra gli animali acquatici, i polpi: entrambi utilizzano il cambiamento di colore per mimetizzarsi (mimetismo) sullo sfondo. Ma anche noi ci adattiamo all’ambiente, sia pure in modo più lento e meno spettacolare. Pensiamo a cosa accade a chi si espone a lungo al sole estivo. Prima diventerà rosso, per la dilatazione dei vasi sanguigni periferici, e poi, dopo qualche giorno, inizierà ad abbronzarsi: a depositare, cioè, quantità sempre maggiori di melanina nell’epidermide. Per noi può essere un fatto estetico, ma per la pelle è una difesa importante. La melanina serve per proteggere i nuclei delle cellule impedendo che i raggi ultravioletti della luce solare possano danneggiare il DNA.
Un ambiente ricchissimo di vita
La superficie esterna della nostra pelle è piena di vita, e i batteri che normalmente vi abitano sono, per la maggior parte, sostanzialmente inoffensivi: ma non proprio tutti. La pelle si comporta allora come un solido muro che ci protegge dai microbi. I microbi non riescono ad attraversare una pelle sana, mentre ogni piccola ferita è un varco nella grande muraglia, da cui possono introdursi gli invasori. È per questo che occorre lavarsi bene le mani e disinfettare le ferite anche piccole. D’altra parte, la pelle è così plastica che riesce a riparare rapidamente una ferita, attraverso la rigenerazione dell’epidermide, insieme a reazioni del derma e del sangue che bloccano le invasioni batteriche.
Un organo sensoriale finissimo
Nel derma c’è una miriade di corpuscoli sensoriali diversi, associati alle fibre nervose sensitive (v. fig. 4). Questi corpuscoli sono specializzati nel raccogliere informazioni tattili, termiche, dolorifiche, informandoci di alcune fondamentali proprietà del mondo che ci circonda (il bruciore di una fiamma, la puntura di una spina). Alcune zone, per esempio i polpastrelli delle nostre dita, ne sono molto ricche; in tal modo la mano è un vero e proprio organo sensoriale di contatto. Pensiamo ai ciechi: grazie al tatto e a un’istruzione particolare possono riconoscere gli oggetti e anche leggere un libro, tastando i caratteri in rilievo scritti in alfabeto Braille, ideato proprio per loro.
La pelle dei Vertebrati alla conquista degli ambienti
Abbiamo parlato essenzialmente della pelle dei Mammiferi e dell’uomo, ma non dobbiamo dimenticare che nel corso dell’evoluzione la pelle ha costruito strumenti incredibili di adattamento a nuovi ambienti. Un esempio fra tutti sono le penne degli uccelli. Queste eteree ma robustissime strutture sono derivate dalle squame di Rettili ancestrali. Le penne sono complesse architetture di cheratina, che danno portanza alle ali e al corpo degli Uccelli, permettendo loro la conquista dell’ambiente aereo. Con la pelle, si vola!