Per mezzo di quali parti del corpo è possibile compiere anche il più semplice dei movimenti? Le nostre ipotesi. Prima verifica

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2 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? 2

3 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 3

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9 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. 9

10 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. 10

11 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. 11

12 La cintura pubica o addominale è formata dalle due ossa dell anca, che si uniscono posteriormente all osso sacro. GLI ARTI 12

13 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: 13

14 - fisse: le ossa non si possono spostare - semimobili: permettono di compiere movimenti di piccola ampiezza - mobili: consentono di compiere movimenti di notevole ampiezza. 14

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16 articolazione a cardine - gomito - dita articolazione scorrevole - polso - caviglia - colonna articolazione a sella - pollice articolazione sferica - spalla - anca 16

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18 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. 18

19 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. 19

20 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. 20

21 SCHEDA DI APPROFONDIMENTO 21

22 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. 22

23 Prova di verifica Lo scheletro ha funzioni diverse: l intero organismo; gli organi molto delicati; tutti i nostri movimenti. 23

24 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. 24

25 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: 25

26 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. 26

27 SISTEMA SCHELETRICO è formato da OSSA servono per collegare le ARTICOLAZIONI contengono sono costituite da possono essere possono essere OSSEINA CALCIO TESSUTO OSSEO OSSA LUNGHE OSSA PIATTE MOBILI FISSE MIDOLLO OSSEO OSSA CORTE SEMIMOBILI che produce CELLULE DEL SANGUE Nell'uomo si divide in CAPO TRONCO ARTI PROTEGGERE GLI ORGANI INTERNI SOSTENERE IL CORPO serve per DARE FORMA AL CORPO PERMETTERE IL MOVIMENTO

28 SISTEMA SCHELETRICO è formato da serve per Nell'uomo si divide in

29 SISTEMA SCHELETRICO è formato da serve per Nell'uomo si divide in

30 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. 30

31 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. 31

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34 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. 34

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41 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. 41

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