4-scheletro e muscoli

Durante una giornata noi eseguiamo una serie numerosissima di
movimenti: ci alziamo, ci sediamo, afferriamo oggetti, camminiamo,
corriamo, scriviamo, calciamo il pallone, andiamo in bicicletta…
Per mezzo di quali parti
del corpo è possibile
compiere anche il più
semplice dei movimenti?
Le nostre ipotesi
Prima verifica
Ci sdraiamo per terra e proviamo a verificare le nostre ipotesi. Esse
non sono sbagliate, ma sono insufficienti. Quando facciamo un
movimento entrano in azione i muscoli e anche le ossa dello
scheletro. Da questa constatazione sorgono diversi altri problemi:
dobbiamo conoscere lo scheletro e i muscoli.
Formuliamo le nostre ipotesi su ogni problema posto.
• L’apparato scheletrico ha solo la funzione di consentirci
l’esecuzione dei movimenti?
• Il sistema osseo è formato da circa 206 ossa; esse hanno tutte
la stessa forma?
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• Palpando le ossa durante determinati movimenti, ti sembra
che esse conservino la loro forma, le loro dimensioni, la loro
durezza?
• Le ossa sono staccate le une dalle altre o sono collegate le
une alle altre?
• Per mezzo di che cosa alcune ossa sono collegate le une alle
altre?
• Che cosa succederebbe, durante un movimento, se le ossa
fossero staccate le une dalle altre?
• Le ossa sono “legate” tra loro in un unico modo o in modi
diversi?
• Se questi “modi” sono diversi, come sono?
• Il nostro sistema muscolare è costituito da molti muscoli.
Hanno tutti la stessa forma?
• I muscoli sono tutti dello stesso tipo?
• Ci sono muscoli “volontari” e “involontari”. Secondo te, cosa
significa?
• Dove si trovano questi due tipi di muscolo, secondo te?
• Palpando i muscoli, durante determinati movimenti, ti sembra
che essi conservino la loro forma, le loro dimensioni, la loro
durezza?
Itinerario di ricerca
1. Prove dirette attraverso l’osservazione del proprio corpo
2. Ricostruzione dello scheletro su schede
3. Consultazione di testi e tavole anatomiche per conoscere
l’apparato scheletrico e il sistema muscolare
4. Confronto tra le nostre conclusioni e le informazioni tratte da
CD o videocassette “Esplorando il corpo umano/Le ossa/I muscoli”
e “La macchina meravigliosa/Le ossa”.
5. Esperimenti e osservazione diretta di ossa e muscoli
6. Relazione scientifica
7. Osservazione del plastico
8. Osservazione di lastre e radiografie
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L’apparato scheletrico forma la robusta impalcatura che sostiene il
corpo, gli dà forma e resistenza, protegge gli organi più molli e
delicati ed è la base su cui si attaccano i muscoli.
Le ossa non si vedono, tuttavia noi possiamo sentirne molte sotto la
pelle.
Le ossa del capo comprendono le ossa del cranio e della faccia.
Il cranio è composto da otto ossa, intimamente unite tra loro da
articolazioni fisse (suture). Le ossa della faccia sono 14, di cui 13
fisse e una mobile: la mandibola.
Curiosità
Nel cranio si trovano le ossa più
piccole del corpo: gli ossicini
dell’orecchio (martello, incudine
e staffa).
Il martello riceve le vibrazioni dal
timpano e le trasmette
all’incudine e alla staffa,
amplificandole circa 20 volte.
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Alla nascita le varie ossa,
ancora separate, sono
collegate fra loro soltanto da
membrane, che permettono
alla testa di deformarsi
leggermente al momento del
passaggio attraverso il canale
del parto. Le zone molli, dette
fontanelle, si induriscono
gradualmente e le ossa si
fondono insieme lungo le
suture rigide.
Lo scheletro del tronco è formato dalla colonna vertebrale, dalla
gabbia toracica e dalle due cinture, toracica e pelvica.
La colonna vertebrale è costituita da 33 vertebre sovrapposte. Di
esse, nove sono saldate e fuse insieme a formare l’osso sacro. Le
vertebre hanno grandezza diversa, ma tutte hanno un foro centrale.
La sovrapposizione di questi fori forma un canale (canale
vertebrale) nel quale è racchiuso e protetto il midollo spinale.
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La gabbia toracica è formata da 12
paia di ossa, le costole, che si
uniscono all’indietro con le 12
vertebre dorsali e in avanti, mediante
cartilagine, con un osso piatto
chiamato sterno. Le 7 paia superiori
(costole vere) si uniscono allo sterno.
Le 3 paia seguenti (costole false) non
raggiungono lo sterno, ma sono
collegate fra loro per mezzo di
cartilagine. Le ultime 2 paia (costole
fluttuanti) sono libere.
Vertebre dorsali, costole e
sterno formano la gabbia
toracica, nella quale sono
contenuti molti organi
vitali(cuore, polmoni…)
Le “cinture” servono da attacco alle ossa degli arti superiori
(braccia) e inferiori (gambe).
La cintura toracica è formata
nella parte anteriore dalle due
clavicole e nella parte posteriore
dalle due scapole.
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La cintura pubica o addominale è formata
dalle due ossa dell’anca, che si uniscono
posteriormente all’osso sacro.
GLI ARTI
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DOVE LE OSSA SI INCONTRANO…
Dovendo essere resistente, l’osso è rigido. Ma se lo scheletro fosse
un unico osso rigido, non sarebbe possibile il movimento. Perciò lo
scheletro è diviso in molte ossa articolate tra loro nei punti di
incontro. Ci sono diversi tipi di articolazioni, ognuna fatta su misura
per l’arto a cui serve.
Le ossa che formano l’articolazione sono ricoperte di una
cartilagine liscia che ne facilita lo scorrimento. Queste ossa sono
tenute unite da una capsula dentro la quale si produce un liquido
denso, giallastro e viscoso, che lubrifica le superfici a contatto,
evitando così l’attrito tra le ossa durante il movimento.
Le articolazioni sono di tre tipi:
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- fisse: le ossa non si possono spostare
- semimobili: permettono di compiere movimenti di piccola
ampiezza
- mobili: consentono di compiere movimenti di notevole
ampiezza.
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articolazione a
cardine
- gomito
- dita
- polso
articolazione
- caviglia
scorrevole
- colonna
articolazione a sella
- pollice
articolazione sferica
- spalla
- anca
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LA STRUTTURA DELLE OSSA
Le ossa del nostro scheletro sono costruite in modo da avere la
massima resistenza con il minimo peso.
Esistono due varietà di tessuto osseo:
compatto (più pesante)
spugnoso (con molti piccoli spazi vuoti).
Queste due varietà di tessuto sono presenti in tutte le ossa:
in quelle lunghe (come il femore o la falange delle dita),
in quelle piatte (come le scapole o le ossa della scatola cranica,
in quelle corte (come le vertebre).
Il tessuto compatto costituisce solo le pareti dell’osso; l’interno o
contiene osso spugnoso, oppure è completamente cavo.
Le cavità interne delle ossa non sono “spazi sprecati”, poiché sono
occupate dal midollo rosso, un tessuto in cui si formano i globuli
rossi e bianchi del sangue, oppure dal midollo giallo, che funziona
come magazzino di sostanze utili all’organismo.
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Le ossa sono formate da due tipi di sostanze:
organiche (soprattutto la proteina osseina) e minerali (sali di calcio
e di fosforo).
Esse hanno funzioni differenti.
I sali minerali servono a rendere le ossa resistenti alla
compressione (cioè capaci di reggere pesi) e rigide (per poter
muovere i muscoli)
L’osseina conferisce alle ossa una buona resistenza agli sforzi e
una buona elasticità, cioè le rende capaci di “assorbire” gli urti
senza spezzarsi subito.
Cosa accade a un osso
se lo priviamo delle
sostanze organiche?
Bruciamo un osso (di pollo…)
Restano i sali minerali, mentre l’osseina brucia.
L’osso diventa fragile.
Cosa accade a un osso
se lo priviamo dei sali
minerali?
Immergiamo un osso nell’acido cloridrico (guanti e occhialini!)
L’osseina rimane, i sali minerali vengono corrosi. L’osso diventa
molle e perde tutta la rigidità.
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Cosa può succedere alle
ossa, se cadi
rovinosamente urtando
contro materiali duri o se
vieni colpito violentemente?
Dal nostro esperimento abbiamo capito che:
1. Le ossa sono costituite da una parte minerale (calcio – Ca – e
fosforo – P -) che le rende dure e fragili, e da una parte
organica (osseina) che le rende elastiche. Le ossa, quanto più
sono dure, tanto più sono fragili.
2. Le ossa dei ragazzi sono più ricche di osseina e più povere di
Ca e P. Per questo sono più facilmente deformabili a causa di
sforzi eccessivi o di posizioni sbagliate. A mano a mano che
trascorrono gli anni, le ossa si arricchiscono di Ca e P e
diventano meno deformabili, ma anche più fragili e soggette a
fratture. Il lavoro continuo delle cellule “costruttrici” permette
alle ossa, una volta fratturate, di ricostituirsi. Ciò avviene più
facilmente nelle persone giovani piuttosto che negli anziani.
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SCHEDA DI APPROFONDIMENTO
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Durante la crescita è importante
che il corpo non si abitui a
posizioni scorrette e a sforzi
asimmetrici.
Sono preferibili gli zainetti alle
cartelle e occorre stare ben diritti
quando si è seduti.
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Prova di verifica
Lo scheletro ha funzioni diverse:
____________________________ l’intero organismo;
____________________________ gli organi molto delicati;
____________________________ tutti i nostri movimenti.
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Il cranio consiste in una serie di ossa _____________ ed ha la
funzione di _________________________________________.
Nel neonato esso è formato da _________________________, che
lentamente si trasforma in osso.
La colonna vertebrale è costituita da ________________ mobili.
Tra una vertebra e l’altra si trova un “cuscinetto” di _____________
Indispensabile per permettere il ____________________.
All’interno delle vertebre passa il ___________________________
Il midollo spinale costruisce i _____________________________ e
i _______________________________ del sangue.
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La gabbia toracica è costituita dalle
___________.
Esse sono unite allo sterno da _________.
Per questo durante la respirazione la gabbia
toracica può _________________.
Scrivi ciò che sai sulla composizione e sulla struttura dell’osso:
______________________________________________________
______________________________________________________
______________________________________________________
______________________________________________________
______________________________________________________
______________________________________________________
______________________________________________________
______________________________________________________
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L’articolazione è il punto in cui _______
_______________________________.
La parte terminale delle ossa è costituita
da _____________________________,
una sostanza più tenera dell’osso e
molto __________________________ .
La sinovia, nelle articolazioni, ha la
funzione di ____________________________________________.
Nel corpo umano esistono diversi tipi di articolazioni, che rendono
possibile il _________________.
Il lavoro continuo delle cellule costruttrici permette
alle ossa, una volta fratturate, di ______________.
Questo avviene però più facilmente nelle persone
______________ piuttosto che negli __________.
Gli ormoni, sostanze di controllo prodotte da
alcune ghiandole del corpo, regolano la crescita
delle ossa e quindi della persona. Malattie o
disfunzioni ormonali possono provocare il nanismo o il gigantismo.
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SISTEMA
SCHELETRICO
è formato da
servono per
collegare le
OSSA
contengono
sono
costituite da
ARTICOLAZIONI
possono
essere
possono
essere
OSSA
LUNGHE
MOBILI
CALCIO
OSSA
PIATTE
FISSE
MIDOLLO
OSSEO
OSSA
CORTE
SEMIMOBILI
OSSEINA
TESSUTO
OSSEO
che produce
serve per
CELLULE
DEL SANGUE
PROTEGGERE GLI
ORGANI INTERNI
Nell'uomo si divide in
CAPO
TRONCO
ARTI
SOSTENERE
IL CORPO
DARE FORMA
AL CORPO
PERMETTERE
IL MOVIMENTO
SISTEMA
SCHELETRICO
è formato da
serve per
Nell'uomo si divide in
SISTEMA
SCHELETRICO
è formato da
serve per
Nell'uomo si divide in
LE LEVE
LEVE DI PRIMO GENERE
Nell’altalena, nella bilancia a due piatti, nelle forbici il fulcro si trova
in posizione intermedia fra potenza e resistenza.
LEVE DI SECONDO GENERE
Nelle leve di secondo genere il fulcro si trova a un estremo, la
potenza all’estremo opposto e la resistenza al centro.
LEVE DI TERZO GENERE
La molla per il ghiaccio e quella per il fuoco, le pinzette hanno la
potenza in posizione intermedi fra fulcro e potenza.
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Il peso sollevato dalla leva si chiama resistenza.
La forza necessaria per agire sulla leva si chiama potenza.
Le “macchine” composte da due leve si chiamano leve composte.
Le forbici, lo schiaccianoci, la pinza, le tenaglie sono leve
composte.
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LE LEVE
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I muscoli sono di tre tipi:
I muscoli scheletrici sono attaccati alle ossa e fanno piegare e
ruotare le articolazioni. Questi muscoli permettono tutti i nostri
movimenti. Nel corpo di un uomo essi rappresentano circa il 40%
del peso, in quello di una donna circa il 23%. I più piccoli si trovano
nell’orecchio, i più grandi sono i grandi glutei, che formano quasi
interamente le natiche.
I muscoli lisci sono quelli che provocano i movimenti degli apparati
interni del nostro corpo: digerente, circolatorio, urinario e della
riproduzione. Essi mantengono in attività gli apparati anche durante
il sonno.
Il muscolo cardiaco si trova solo nel cuore.
I muscoli sono costituiti prevalentemente di proteine. La “carne” che
noi mangiamo è il muscolo degli animali.
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MUSCOLI VOLONTARI E MUSCOLI INVOLONTARI
I muscoli volontari sono sotto il controllo della nostra volontà. Altri,
come i muscoli della respirazione, agiscono quasi sempre senza
che noi ce ne accorgiamo. Tuttavia anche questi si possono
controllare, seppur limitatamente. Per esempio controlliamo i
muscoli della respirazione quando nuotiamo o quando tratteniamo il
respiro.
Per fare un passo o per dipingere, abbiamo bisogno di molti
muscoli scheletrici. Anche se non ci rendiamo conto di tutti i
movimenti che compiamo, per ogni movimento il cervello invia
messaggi a ogni muscolo e riceve messaggi di ritorno.
Movimenti complessi come guidare un’auto o pattinare diventano
più facili se ripetuti continuamente.
I muscoli lisci e il muscolo cardiaco non dipendono dalla nostra
volontà (involontari), ma sono controllati da una parte del sistema
nervoso.
Quando si ha paura, per esempio, i muscoli del cuore lavorano più
in fretta, i muscoli della vescica si contraggono provocando il
bisogno di urinare, ma il nostro controllo su queste reazioni è molto
limitato.
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