muscoli e il movimento

Tema C – Capitolo 2 – I muscoli e il movimento
1. A cosa servono e come sono fatti i muscoli
2. I muscoli del nostro corpo
3. Come si contraggono i muscoli?
4. I movimenti resi possibili dai muscoli
5. I muscoli degli altri animali
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Tema C – Capitolo 2 – I muscoli e il movimento
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A che cosa servono i muscoli
I muscoli hanno
numerose funzioni:
• rendono possibili i movimenti
• proteggono le ossa e gli organi
• danno forma al corpo
• liberano calore contraendosi,
perciò riscaldano il corpo
e lo aiutano a mantenere
una temperatura costante.
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A che cosa servono i muscoli
alcuni muscoli del capo
quando
sorridiamo
si contrae
il muscolo
zigomatico
quando diamo un bacio
o fischiamo, contraiamo
il muscolo orbicolare
della bocca
i bulbi degli
occhi sono
controllati
ciascuno
da ben sei
muscoli
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Come sono fatti i muscoli
Ci sono muscoli volontari e muscoli involontari,
che hanno strutture e funzioni diverse tra loro.
il tessuto muscolare striato
I muscoli volontari
sono fatti di tessuto striato.
Il loro movimento è controllato
dal sistema nervoso centrale,
cioè da comandi inviati dal cervello.
• muscoli volontari scheletrici:
fanno muovere le ossa
• muscoli volontari pellicciai:
fanno muovere la pelle
fibra muscolare
I muscoli volontari striati si contraggono velocemente e sviluppano grande
potenza: liberano molta energia in poco tempo, ma si stancano rapidamente.
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Come sono fatti i muscoli
Ci sono muscoli volontari e muscoli involontari,
che hanno strutture e funzioni diverse tra loro.
il tessuto muscolare liscio
I muscoli involontari
(o viscerali) sono fatti
di tessuto liscio.
Sono controllati dal
sistema nervoso autonomo.
Esempi:
• parete dello stomaco
• parete dell’intestino
• vasi sanguigni.
I muscoli involontari lisci si contraggono e si rilassano
in modo lento e regolare, ma in pratica non si stancano mai.
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Come sono fatti i muscoli
il muscolo cardiaco
Anche il cuore è
un muscolo involontario,
ma fatto di un particolare
tipo di tessuto striato.
Grazie a questo tessuto
robusto e resistente, il cuore
può lavorare in continuazione,
pompando il sangue
per tutta la durata della vita.
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Come sono fatti i muscoli
guaina di
rivestimento
ventre del
muscolo
tendine
di Achille
I muscoli scheletrici sono avvolti da una guaina di rivestimento.
La parte centrale rossa del muscolo, chiamata capo o ventre,
si collega alle ossa con i tendini, che sono robusti cordoni bianchi.
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I muscoli del nostro corpo
Nel nostro corpo ci sono
oltre 600 muscoli.
occipitale
orbicolare dell’occhio
zigomatico
trapezio
massetere
bicipite
I nomi dei muscoli
possono dipendere:
orbicolare tricipite
della bocca
• dal numero dei capi
sternocleidomastoideo
gran dorsale
deltoide
(esempio: bicipite e
tricipite nelle braccia)
gran pettorale
grande gluteo
retto dell’addome
bicipite femorale
sartorio
gracile
semitendinoso
quadricipite
gemelli
peroneo
• dalla forma del muscolo
aponeurosi
tendine
che
ricopre
Achille
i di
muscoli
addominali
(esempio: i due trapezi
tra le scapole)
• dalla posizione
del muscolo (esempio:
il gran pettorale sul petto).
tibiale
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Come si contraggono i muscoli
muscolo
fibra (cellula
muscolare)
fascio di fibre
miofibrilla
nervo
miosina
nucleo
actina
vasi
sanguigni
Il muscolo è costituito da moltissime fibre.
Ogni fibra è una cellula di forma allungata che contiene più nuclei.
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Come si contraggono i muscoli
Nel tessuto muscolare striato le strisce scure corrispondono ai filamenti spessi
di miosina, mentre le strisce chiare corrispondono ai filamenti sottili di actina.
prima della contrazione
La contrazione
del muscolo avviene
quando le molecole
di actina scorrono
su quelle di miosina
e vi si sovrappongono.
dopo la contrazione
Questo scorrimento
avviene in ogni
miofibrilla e la accorcia.
L’impulso a contrarsi è inviato dal cervello ai nervi,
che a loro volta lo trasmettono alle fibre muscolari a cui sono collegati.
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Come si contraggono i muscoli
Quando tutte le miofibrille di una fibra si accorciano:
• l’intera fibra diventa più corta;
• il ventre del muscolo si contrae e aumenta di diametro.
Misurate la circonferenza
del braccio quando il muscolo
è rilassato.
Poi misurate di nuovo a muscolo contratto:
la circonferenza ora risulterà più lunga.
Il ventre dei muscoli, contraendosi,
si ingrossa.
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Come si contraggono i muscoli ‒ La contrazione aerobica
Da dove viene l’energia che rende possibile la contrazione dei muscoli?
glucosio
ossigeno
anidride carbonica
acqua
È la respirazione cellulare nelle fibre a liberare l’energia
che il muscolo usa per contrarsi.
In presenza di ossigeno l’organismo «brucia» il glucosio
e nelle fibre muscolari si ha una contrazione aerobica.
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Come si contraggono i muscoli ‒ I crampi
la tecnica per aiutare
chi è vittima
di crampi alle gambe
Dopo uno sforzo prolungato, però, nell’organismo scarseggia l’ossigeno.
Allora il glucosio non può essere ossidato e si trasforma in acido lattico,
liberando meno energia: questa è la contrazione anaerobica.
Se l’acido lattico si accumula nel muscolo, lo affatica e impedisce ulteriori
contrazioni: si hanno allora i dolorosi crampi muscolari.
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Come si contraggono i muscoli ‒ La termoregolazione
Perché dopo una corsa siamo accaldati?
I muscoli disperdono sotto forma di calore
la maggior parte dell’energia
che hanno usato per contrarsi.
Questa liberazione di energia termica
aiuta il nostro corpo a mantenere
la propria temperatura a un
valore costante di circa 37 ºC.
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I movimenti resi possibili dai muscoli
con la
flessione
avviciniamo
un osso
a un altro,
come
quando
pieghiamo
un braccio
con l’abduzione allontaniamo
un arto dal corpo, come
quando divarichiamo
le gambe
il movimento
opposto alla
flessione è
l’estensione
con la rotazione
facciamo girare
una parte
del corpo, come
quando voltiamo
la testa ruotando
il collo
il movimento opposto
all’abduzione è chiamato
adduzione
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I movimenti resi possibili dai muscoli
I muscoli possono soltanto contrarsi, cioè tirare le estremità di un osso, ma
non spingerle. Per questa ragione spesso i muscoli devono agire in coppia.
scapola
tendine
bicipite
contratto
tricipite
rilassato
tricipite
contratto
bicipite
rilassato
radio
omero
ulna
Esempio: se per flettere un braccio si contrae un muscolo,
per estendere di nuovo il braccio bisognerà contrarre un altro muscolo.
I due muscoli si chiamano antagonisti, perché compiono azioni opposte.
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I movimenti resi possibili dai muscoli
Insieme alle ossa e alle
articolazioni, i muscoli
funzionano come leve:
• il fulcro (F) è rappresentato
dall’articolazione tra le ossa
• la potenza (P) è la forza
applicata dal muscolo
che si contrae
• la resistenza (R) è il peso
da sollevare contraendo
il muscolo.
per sollevare un peso con il braccio
Questa è una leva del terzo genere,
che è sempre svantaggiosa.
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I movimenti resi possibili dai muscoli
Insieme alle ossa e alle articolazioni,
i muscoli funzionano come leve:
• il fulcro (F) è rappresentato
dall’articolazione tra le ossa
• la potenza (P) è la forza applicata
dal muscolo che si contrae
per camminare
e alzarci in
punta di piedi
• la resistenza (R) è il peso da sollevare
contraendo il muscolo.
Questa è una leva del secondo genere,
che è sempre vantaggiosa.
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I movimenti resi possibili dai muscoli
per mantenere la testa eretta
e muoverla all’indietro
Insieme alle ossa e alle
articolazioni, i muscoli
funzionano come leve:
• il fulcro (F) è rappresentato
dall’articolazione tra le ossa
• la potenza (P) è la forza
applicata dal muscolo
che si contrae
• la resistenza (R) è il peso
da sollevare contraendo
il muscolo.
Questa è una leva del primo genere,
simile a una bilancia a due piatti.
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I muscoli degli altri animali
I pesci posseggono quattro lunghi
muscoli ai lati del corpo e nella coda.
La loro colonna vertebrale è molto
flessibile nella direzione laterale.
Contraendosi e distendendosi in modo alternato, i muscoli fanno oscillare
la colonna vertebrale: così il pesce avanza «spingendo» contro l’acqua.
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I muscoli degli altri animali
Gli anfibi come le rane hanno
una potente muscolatura negli
arti inferiori, che permette loro
di muoversi a salti.
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I muscoli degli altri animali
Tra i rettili i serpenti,
che sono privi di arti,
hanno muscoli inseriti
sulle costole per flettere
la lunga colonna
vertebrale e avanzare
sfruttando l’attrito con
il terreno.
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I muscoli degli altri animali
scapola
omero
sterno
muscoli pettorali contratti
Negli uccelli la colonna vertebrale è
quasi rigida, perché deve sostenere
la potente muscolatura degli arti, che
è ancorata a uno sterno molto ampio.
i muscoli che permettono
agli uccelli di volare
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I muscoli degli altri animali
I mammiferi sono in grado di
curvare il corpo in avanti e indietro,
oltre che a destra e a sinistra,
grazie ai muscoli del tronco e a una
colonna vertebrale molto flessibile.
Molte scimmie hanno muscoli robusti
anche nella coda prensile.
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I muscoli degli altri animali
Negli organismi unicellulari non esiste un vero e proprio sistema muscolare.
Per muoversi utilizzano appendici come ciglia, flagelli o pseudopodi.
ciglia
flagello
pseudopodi
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I muscoli degli altri animali
In molti invertebrati pluricellulari il tessuto muscolare è liscio.
il lombrico (un anellide)
il lombrico avanza
con un movimento
«a fisarmonica»
muscoli
longitudinali
muscoli
trasversali
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I muscoli degli altri animali
piede
muscolare
Tra i molluschi le chiocciole
e le lumache si spostano
utilizzando il piede muscolare.
I bivalvi per spostarsi emettono
getti d’acqua, grazie a muscoli
adduttori che aprono e chiudono
la loro conchiglia.
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I muscoli degli altri animali
Gli artropodi hanno muscoli striati spesso molto potenti, utilizzati per il volo
o per il salto.
Per battere le ali, gli insetti
usano coppie di muscoli
striati antagonisti.
muscolo contratto
muscolo contratto
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