Presidio MICHELANGELO - Bari UN LUOGO PER VIVERE. Formazione attiva A.S. 2008/2009

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1 Presidio MICHELANGELO - Bari UN LUOGO PER VIVERE Formazione attiva A.S. 2008/2009

2 L UOMO: SISTEMA VIVENTE Classe 3^ G A.S. 2009/2010 Docente A.M.D Orazio

3 PRESIDIO MICHELANGELO BARI Formazione attiva: UN LUOGO PER VIVERE Materia Energia Tra organismo ed ambiente Scambi Nutrizione Respirazione Escrezione Movimento Produzione di rifiuti Trasformazione AMBIENTE ESTERNO Idrosfera Atmosfera Litosfera Relazione ORGANISMO Uomo Organizzazione AMBIENTE INTERNO Apparati Organi Tessuti Cellule Equilibrio Fattori abiotici: luce, acqua, aria, temperatura. Sistemi di controllo Omeostasi

4 L uomo è un sistema L uomo, come tutti gli esseri viventi, è composto da cellule, che, differenti per forma e funzione, formano tessuti. I tessuti si organizzano per formare strutture più complesse, gli organi, che formano sistemi ed apparati.

5 un sistema complesso L'organismo umano è un sistema complesso nel quale tutti i processi sono in relazione tra loro. Si autoregola, poiché tende a ristabilire sempre il proprio equilibrio normale (stato di salute).

6 un sistema autopoietico L organismo umano e' un sistema in continuo rinnovamento: in esso vi è un flusso interminabile di cellule che muoiono e di altre che si generano per sostituire quelle malandate. Le uniche cellule che nascono e muoiono insieme all'uomo sono quelle cerebrali: fanno eccezione solo quelle del bulbo olfattivo (che regola il nostro odorato) e dell'ippocampo. E un sistema complesso autopoietico perché si autoproduce continuamente. Vita media delle cellule Stomaco: 5 anni Ossa: 10 anni Sangue: 120 giorni Epidermide: 15 giorni

7 L uomo per vivere ha bisogno di: un sistema aperto Cibo, che introduce con l apparato digerente Ossigeno, che introduce con l apparato respiratorio

8 L uomo e l ambiente esterno L'uomo, come tutti gli organismi viventi, è in costante rapporto con l ambiente in cui vive, dal quale ricava materia ed energia e nel quale elimina sostanze di rifiuto.

9 L uomo e l ambiente interno L ambiente interno è costituito da soluzioni che si trovano tra le cellule, i liquidi interstiziali, ed è indipendente da quello esterno. Grazie ad esso le cellule si scambiano reciprocamente sostanze, assumono sostanze nutritive ed in esso rilasciano i rifiuti del loro metabolismo. Questi processi di scambio portano a modifiche nella composizione dei liquidi interstiziali che sono controllate dall attività di diversi organi la cui funzione è quella di mantenerne costante la composizione.

10 Cosa introduciamo con il cibo? Con il cibo introduciamo i principi nutritivi di origine: organica (carboidrati, grassi, vitamine, proteine) inorganica (acqua e sali minerali)

11 Cosa ricaviamo dal cibo? Alla fine del processo digestivo otteniamo: glucosio, amminoacidi, acidi grassi e glicerina, vitamine, sali minerali ed acqua. Tutto ciò che non viene digerito viene eliminato con le feci.

12 Qual è il destino delle sostanze digerite? I prodotti della digestione, assorbiti attraverso le pareti dei villi intestinali e dei capillari sanguigni in essi presenti, entrano nel circolo sanguigno e sono distribuiti alle cellule.

13 Costruiamo un modello della parete del digiuno Utilizziamo cartone ondulato di diverse dimensioni. Il cartone con ondulazioni più piccole lo tagliamo a striscioline sottili ( microvilli) che attacchiamo su un cartone con ondulazioni più grosse (parete intestinale con villi). La presenza di villi e microvilli aumenta la superficie di contatto con il chilo e quindi l assorbimento!

14 Simuliamo l assorbimento intestinale Utilizziamo beker, imbuti in cui sono stati messi 4 strati di carta da filtro, acqua, sale, zucchero ed amido di mais. Prepariamo tre miscele con stessa quantità di acqua e stessa quantità di ciascuna sostanza. Filtriamo una parte di ciascuna miscela e confrontiamo, assaggiando e aggiungendo gocce di tintura di iodio, il filtrato con la miscela di partenza. Lo zucchero e il sale hanno attraversato la carta da filtro, l amido no perché la sua molecola è molto complessa!

15 Dove va il sangue? Il sangue circolante, spinto dal cuore, ad ogni giro viene distribuito ai vari organi. Ai polmoni arriva il 100% del sangue della piccola circolazione. Il sangue della grande circolazione si distribuisce tra le cellule dei vari organi (cervello, cuore, intestino, reni )

16 Costruiamo modelli della circolazione con Bicchieri di plastica, vasetti di yogurt e tubicini delle flebo.

17 Costruiamo modelli della circolazione con Scatole di cartone, tubi di gomma, un motorino, acqua colorata.

18 Ascoltiamo il nostro cuore con uno stetoscopio casalingo, il cilindro di cartone della carta igienica! con un fonendoscopio costruito con un imbuto e un tubo di gomma.

19 Nelle cellule i prodotti della digestione come vengono utilizzati? A livello cellulare zuccheri, grassi e amminoacidi sono utilizzati per produrre l energia necessaria per i processi vitali. Gli zuccheri hanno solo funzione energetica mentre i grassi e gli amminoacidi hanno anche un ruolo importante nella costruzione e riparazione di cellule e tessuti (funzione plastica). Le vitamine e i sali minerali svolgono un azione regolatrice sul funzionamento dell organismo.

20 Dai principi nutritivi l energia Le cellule hanno bisogno di energia e la ricavano dai principi nutritivi, soprattutto dal glucosio. Il glucosio viene trasformato nei mitocondri, in presenza di ossigeno, in sostanze più semplici, anidride carbonica ed acqua, con produzione di energia (respirazione cellulare).

21 Come entra l ossigeno nel nostro corpo? A livello degli alveoli polmonari avviene lo scambio dei gas respiratori (respirazione esterna). L ossigeno passa per diffusione attraverso le pareti degli alveoli e dei capillari, entra nel circolo sanguigno e viene trasportato dal sangue a tutte le cellule. L anidride carbonica, prodotta nel processo di ossidazione, viene raccolta dai capillari sanguigni e passa per diffusione dai capillari negli alveoli e, attraverso l espirazione, viene espulsa all esterno.

22 Perché il glucosio deve essere La molecola di glucosio nella cellula è come un assegno di 1000 euro per una persona che voglia far benzina: sia la cellula che il distributore richiedono tagli più piccoli. Le cellule devono perciò trasferire l energia in molecole che possono essere subito utilizzate, molecole di ATP, che rappresentano denaro contante. Esse escono dai mitocondri e percorrono la cellula liberando energia quando serve e dove serve. ossidato?

23 Quali sostanze di rifiuto? Le sostanze di rifiuto prodotte, dannose per l organismo, vengono eliminate grazie ad apparati diversi: le feci, contenenti sali minerali in eccesso e sostanze organiche non digeribili (cellulosa), dall intestino; Il glucosio in eccesso e gli amminoacidi dal fegato, l anidride carbonica e il vapore acqueo dai polmoni; il sudore, contenente sali minerali, dalla pelle; l urina, contenente sostanze azotate (urea ed acido urico) prodotte nella demolizione delle proteine, dai reni.

24 Regolazione della composizione Affinchè le cellule dei vari organi possano svolgere tutti i loro compiti, la composizione dei liquidi interni deve essere mantenuta costante. Il complesso di funzioni che permettono di mantenere costante la composizione dell ambiente interno si chiama omeostasi. dei liquidi interni

25 Cosa mantenere costante? Affinchè le cellule possano compiere le loro attività vitali più o meno sempre allo stesso ritmo senza risentire dei cambiamenti dell ambiente esterno, l organismo deve mantenere stabili tre caratteristiche: La temperatura La concentrazione delle sostanze nei liquidi presenti L assenza di sostanze di rifiuto.

26 Qual è la centrale di controllo? Il funzionamento degli organi e le relazioni con l ambiente esterno sono regolate dal sistema nervoso. Ma il funzionamento complessivo del nostro organismo dipende dall equilibrio e dalla coordinazione di tutti gli organi che sono assicurati dal sistema endocrino.

27 Chi coordina l attività di tutti gli apparati? L equilibrio interno è controllato dal sistema endocrino, costituito da ghiandole endocrine sparse in tutto il corpo che hanno il compito di produrre gli ormoni, sostanze che funzionano come messaggeri chimici. Attraverso il sangue, essi raggiungono organi specifici, detti organi bersaglio, la cui attività può essere stimolata o inibita.

28 Chi regola la produzione La produzione degli ormoni è regolata dall ipotalamo, centro molto importante situato nella parte inferiore del cervello. Esso è collegato con una ghiandola, l ipofisi,che unisce il cervello e il sistema endocrino. L ipotalamo invia all ipofisi l ordine di produrre particolari ormoni che stimolano una specifica ghiandola che riversa il suo ormone nel sangue. degli ormoni?

29 Come agiscono gli ormoni? Se nel sangue la quantità di un ormone cambia, l ipotalamo lo comunica all ipofisi,che ordina alla ghiandola interessata di aumentare o diminuire la produzione dell ormone stesso. Esistono ormoni antagonisti: se nel sangue c è troppo glucosio il pancreas produce l insulina che indica al fegato di trasformarlo in glicogeno (zucchero di riserva). Se il glucosio scarseggia, il pancreas produce il glucagone che induce il fegato ad attingere alla riserva di glicogeno.

30 Come si mantiene costante la temperatura del corpo? I termorecettori segnalano la variazione di temperatura all ipotalamo che invia degli stimoli ai capillari periferici, alle ghiandole sudoripare e ai muscoli. Questi reagiscono in maniera diversa: i capillari si allargano e si restringono, i muscoli rabbrividiscono e le ghiandole sudoripare si attivano.

31 Come si mantiene l equilibrio idrico? Se si verifica un aumento della concentrazione di soluti nel sangue, tale cambiamento viene rilevato dall ipotalamo, in cui si trova il centro della sete, che fa nascere lo stimolo della sete. Si produce l ormone antidiuretico che stimola i tubuli renali a riassorbire una maggiore quantità di acqua e ad eliminare un urina più concentrata.