Questi atleti possono scattare e correre grazie allo scheletro e ai muscoli.

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1 Questi atleti possono scattare e correre grazie allo scheletro e ai muscoli. LE FUNZIONI DEL CORPO UMANO Questo nuotatore ha la bocca aperta. Perché? Perché deve coordinare i movimenti del corpo con una corretta respirazione. Se ti è capitato di cadere e di sbucciarti un ginocchio hai visto che il sangue che esce dalla ferita si coagula. Cio avviene grazie alle piastrine presenti nel sangue. `

2 Le funzioni del corpo umano IL MOVIMENTO Che cos è il movimento? Quale apparato è responsabile del movimento? Camminare, correre, saltare, nuotare sono tutte azioni che indicano un movimento: il movimento è un azione che il corpo umano è capace di fare. Responsabili del movimento sono le ossa e i muscoli che si trovano nel corpo umano e che, insieme, formano l apparato locomotore. Come è formato l apparato locomotore? L apparato locomotore è formato dall insieme delle ossa e delle articolazioni del corpo umano che prende il nome di sistema scheletrico e dall insieme dei muscoli che prende il nome di sistema muscolare. I muscoli sono attaccati alle ossa con i tendini (fibre molto robuste). Quali funzioni svolge il sistema scheletrico? 42 Il sistema scheletrico: mantiene eretto il corpo (le ossa sono rigide); protegge importanti organi interni come il cuore, i polmoni, il cervello; produce le cellule del sangue: nel midollo osseo, che si trova all interno delle ossa, si formano i globuli rossi, i globuli bianchi, le piastrine, che sono cellule del sangue che hanno bisogno di rinnovarsi continuamente;

3 permette il movimento del corpo grazie all azione che i muscoli hanno sulle ossa; rappresenta una riserva di sali, soprattutto di calcio, che sono importantissimi per far funzionare i muscoli. Quali funzioni svolge il sistema muscolare? Il sistema muscolare: insieme alle ossa dà forma al corpo; permette il movimento del corpo: i muscoli hanno due importanti proprietà che sono la contrattilità, cioè la capacità di accorciarsi (contrarsi) in seguito a uno stimolo (per esempio se dobbiamo sollevare un oggetto) e l elasticità, cioè la capacità, dopo la contrazione, di tornare alle dimensioni iniziali; produce il calore che permette al corpo umano di mantenere una temperatura intorno ai 37 C. APPARATO LOCOMOTORE SISTEMA SCHELETRICO SISTEMA MUSCOLARE 43

4 Da quali tipi di tessuti è formato il sistema scheletrico? Il sistema scheletrico è formato da due tipi di tessuto: il tessuto osseo è formato da cellule chiamate osteociti e da una sostanza che si trova tra le cellule chiamata matrice minerale. La matrice minerale contiene sali minerali e una proteina chiamata osseina. I sali minerali rendono l osso duro mentre l osseina lo rende elastico; il tessuto cartilagineo è formato da cellule chiamate condrociti e da una sostanza ricca di fibre formate da collagene, che rende il tessuto elastico e morbido. TESSUTO OSSEO TESSUTO CARTILAGINEO Il tessuto osseo e il tessuto cartilagineo visti al microscopio. Come si distinguono le ossa in base alla loro forma? Le ossa hanno forme diverse. Tutte le forme si possono riunire in tre gruppi. OSSO LUNGO La lunghezza è maggiore dello spessore e della larghezza. OSSO PIATTO Lo spessore è minimo rispetto alla larghezza e alla lunghezza. OSSO CORTO La lunghezza, la larghezza e lo spessore sono quasi uguali. Che cos è un articolazione? L articolazione serve a collegare tra loro le ossa. Le ossa, in uno scheletro, si avvicinano in modo da formare articolazioni che devono congiungersi correttamente. 44

5 Quali tipi di articolazioni ci sono nel corpo umano? Distinguiamo i seguenti tipi di articolazioni. Le articolazioni mobili che permettono ampi movimenti. Per esempio le articolazioni del ginocchio, della spalla e del gomito. Le articolazioni semimobili che permettono movimenti piuttosto limitati, per esempio l articolazione tra le vertebre della colonna vertebrale. Le articolazioni fisse che non consentono nessun tipo di movimento come nel cranio: qui le ossa sono saldate insieme e formano la scatola cranica. L articolazione del ginocchio è mobile. Il movimento è ampio. L articolazione tra le vertebre è semimobile. Il movimento è limitato. L articolazione delle ossa del cranio è fissa. Le ossa non si muovono, sono come saldate insieme. Da quali tipi di tessuto sono formati i muscoli? I muscoli sono formati da tre diversi tipi di tessuto. TESSUTO MUSCOLARE STRIATO Il tessuto muscolare striato: nel tessuto muscolare striato le fibre dei muscoli sono striate (visto al microscopio si alternano strisce scure a strisce chiare). Il tessuto muscolare striato forma quei muscoli che si contraggono volontariamente come quelli del braccio, della gamba. Il tessuto muscolare liscio: nel tessuto muscolare liscio le fibre dei muscoli sono lisce, hanno la forma allungata e si restringono all estremità. Se osserviamo il tessuto muscolare al microscopio ottico questo sembra quasi uniforme e quindi liscio. Il tessuto muscolare liscio si contrae senza l intervento della volontà come avviene, per esempio, per i muscoli che agiscono sull intestino. TESSUTO MUSCOLARE LISCIO 45

6 TESSUTO MUSCOLARE CARDIACO Il tessuto muscolare cardiaco: nel tessuto muscolare cardiaco (il tessuto muscolare che forma il cuore) le fibre sono striate ma non si contraggono volontariamente. Il cuore, infatti, batte per tutta la vita dell individuo in modo involontario. bicipite si accorcia Perché la maggior parte dei muscoli lavora in coppia? I muscoli lavorano in coppia per poter compiere i movimenti opposti; per esempio se uno si accorcia, l altro si allunga e viceversa. tricipite si allunga Dove si trovano i muscoli? bicipite si allunga Sul volto sono presenti i muscoli facciali che permettono le espressioni del viso. Nel collo c è lo sternocleidomastoideo che permette di ruotare e inclinare la testa. Nel tronco troviamo il gran pettorale che permette di incrociare le braccia. Nel braccio il bicipite e il tricipite piegano e allungano il braccio. Nella coscia il quadricipite stende la gamba. tricipite si accorcia gran pettorale bicipite muscoli facciali sternocleidomastoideo tricipite bicipite quadricipite 46

7 LA CIRCOLAZIONE Nel corpo circola il sangue. Da che cosa è formato? Il sangue è formato per una parte da un liquido viscoso che si chiama plasma (55%) e da una parte fatta da cellule: i globuli rossi, i globuli bianchi e le piastrine. IL SANGUE globuli bianchi globuli rossi piastrine plasma Qual è il compito dei globuli rossi? I globuli rossi hanno il compito di: legarsi all ossigeno, trasportarlo e cederlo a tutte le cellule del corpo umano; caricarsi dell anidride carbonica prodotta dalle cellule (l anidride carbonica è un prodotto di rifiuto) per cederla ai polmoni che la eliminano con la respirazione. Qual è il compito dei globuli bianchi? I globuli bianchi hanno il compito di difendere il corpo umano dalle malattie: quando i globuli bianchi incontrano germi pericolosi li aggrediscono. In particolar modo i linfociti (che sono un tipo particolare di globuli bianchi) sono capaci di produrre sostanze (dette anticorpi) che combattono molte malattie. Qual è il compito delle piastrine? Le piastrine servono alla coagulazione del sangue. La coagulazione del sangue è molto importante in caso di ferite: grazie alle piastrine, dove c è una ferita si forma una barriera che blocca l uscita del sangue. 47

8 Come è composto il plasma? Il plasma è formato da acqua (90%) in cui sono sciolti: sali, zuccheri, grassi, vitamine, amminoacidi (parte di proteine), sostanze di rifiuto, ormoni (sostanze prodotte dall organismo che servono a regolare molte funzioni). Quali sono i compiti del sangue? I compiti del sangue sono: rifornirsi di ossigeno (a livello polmonare) e di nutrimento (a livello dell apparato digerente) e distribuirlo in tutte le cellule; raccogliere i prodotti di rifiuto dalle cellule di tutto il corpo (anidride carbonica e sostanze di rifiuto) per portarle all esterno. Come fa il sangue a svolgere questi compiti? Per svolgere questi compiti il sangue segue due percorsi che sono: la grande circolazione (cuore-organi-cuore) e la piccola circolazione (cuore-polmonicuore). In questi percorsi il sangue, partendo dal cuore, percorre un autostrada di arterie, vene, capillari, che passano in tutti gli organi e in tutte le cellule. Come è fatto il cuore? Il cuore ha la forma di un cono con la base in alto e la punta (apice) rivolta in basso verso sinistra; esso è grande come un pugno. vena cava superiore aorta arteria polmonare atrio sinistro atrio destro valvola mitrale valvola tricuspide ventricolo sinistro 48 vena cava inferiore ventricolo destro

9 È diviso in 4 parti: in alto: atrio destro e atrio sinistro; in basso: ventricolo destro e ventricolo sinistro. L atrio destro e il ventricolo destro non comunicano con l atrio sinistro e il ventricolo sinistro. L atrio destro e il ventricolo destro comunicano tra loro con una valvola che si chiama tricuspide. L atrio sinistro e il ventricolo sinistro comunicano tra loro con una valvola che si chiama mitrale. Come funziona il cuore? Il cuore si contrae in modo autonomo e ritmico, senza essere stimolato dall esterno. Noi possiamo sentire il battito del cuore appoggiando l orecchio sul petto di un compagno, ci accorgiamo così che si alternano un battito più debole, che si ha in corrispondenza della spinta del sangue dagli atri ai ventricoli (sistole degli atri), e un battito più forte che si ha in corrispondenza dell uscita del sangue dai ventricoli (sistole dei ventricoli). Quante volte batte il cuore in un minuto? In un minuto il cuore batte per circa 70 volte. Il suo battito aumenta quando si compie uno sforzo fisico importante, per esempio una corsa. Che cosa sono le arterie? Le arterie sono vasi che portano il sangue dal cuore verso la periferia del corpo. Le arterie trasportano il sangue ricco di ossigeno (tranne l arteria polmonare che trasporta verso i polmoni sangue povero di ossigeno). L arteria più importante è l aorta. strato muscolare Che cosa sono le vene? membrana elastica strato esterno Le vene sono vasi che trasportano il sangue dalla periferia verso il cuore. Le vene trasportano sangue povero di ossigeno, a eccezione delle vene polmonari che portano al cuore sangue ricchissimo di ossigeno proveniente dai polmoni. Le vene più grosse sono la vena cava superiore e la vena cava inferiore. strato esterno strato muscolare L interno di un arteria vista al microscopio. membrana elastica 49

10 Che cosa sono i capillari sanguigni? I capillari sanguigni sono vasi sottilissimi. Possono essere capillari arteriosi se sono gli ultimi rami delle arterie o capillari venosi se sono gli ultimi vasi delle vene. I capillari sono numerosissimi e sono molto importanti perché attraverso le loro pareti si verifica lo scambio di sostanze (ossigeno, anidride carbonica, sostanze nutritive ) tra il sangue e tutte le cellule. arteria capillari vena O 2 CO 2 sostanze nutritive sostanze di rifiuto Qual è il percorso della grande circolazione? La grande circolazione inizia con la sistole del ventricolo sinistro [1] che spinge il sangue in una grande arteria (l aorta) [2] e poi continua in tutte le ramificazioni delle arterie [3] per portare a tutti gli organi e ai tessuti l ossigeno, quindi prende l anidride carbonica (prodotto di rifiuto delle cellule), passa nei capillari venosi [4] poi nelle vene fino ad arrivare all atrio destro [5]. In sintesi: la grande circolazione inizia nel ventricolo sinistro e termina nell atrio destro Qual è il percorso della piccola circolazione? La piccola circolazione è anche detta circolazione polmonare perché il sangue passa per i polmoni dove cede l anidride carbonica e prende l ossigeno. Inizia nel ventricolo destro [6] che spinge il sangue nell arteria polmonare [7] che lo porta ai polmoni [8] e passa poi nella vena polmonare [9] che lo porta carico di ossigeno all atrio sinistro del cuore [10]. In sintesi: la piccola circolazione inizia nel ventricolo destro e termina nell atrio sinistro. 50

11 LA RESPIRAZIONE A che cosa serve la respirazione? La respirazione serve per rifornire le cellule di ossigeno, che è indispensabile per ricavare l energia dal cibo. Come fa l ossigeno ad arrivare a tutte le parti del corpo? L ossigeno viene trasportato a tutte le cellule dal sangue ed entra nelle cellule per diffusione. globuli rossi poveri di ossigeno O 2 CO 2 alveolo globuli rossi ossigenati Questo avviene nell alveolo: il sangue cattura l ossigeno contenuto nell aria inspirata e si libera dell anidride carbonica prodotta dalle cellule. capillare ossigeno O 2 anidride carbonica CO 2 In che cosa consiste la diffusione? La diffusione è un fenomeno che consente all ossigeno di passare dai polmoni al sangue e all anidride carbonica di passare dal sangue ai polmoni. Si tratta di un passaggio che avviene spontaneamente e senza bisogno di consumare energia. Come è fatto l apparato respiratorio? L apparato respiratorio è formato dalle vie respiratorie: cavità nasali, faringe, laringe, trachea, bronchi, e dai polmoni. faringe laringe cavità nasali cavità orale trachea polmoni bronchi 51

12 Qual è il compito delle cavità nasali? Le cavità nasali riscaldano l aria e la filtrano, cioè puliscono l aria dalle impurità grazie ai peli e al muco. Quando ti soffi il naso liberi la cavita di tutte le impurita che si sono depositate. ` ` Qual è il compito della faringe? La faringe ha il compito di permettere all aria di raggiungere la laringe. La faringe è attraversata anche dal cibo e, per evitare che il cibo vada nella laringe, termina sulla laringe con una lamina di cartilagine che si chiama epiglottide che, quando passa il cibo, si abbassa sulla laringe e impedisce che il cibo ci blocchi la respirazione. Qual è il compito della laringe? Nella parete della laringe si trovano due membrane che si chiamano corde vocali, grazie alle quali possiamo emettere suoni e parlare. Quando queste pieghe vengono tese, rimane tra loro una piccola fessura attraverso cui passa l aria. Al passaggio dell aria le pieghe vibrano. L aria entra nella laringe, nel cavo orale e nelle fosse nasali che rendono più ampia la vibrazione; la lingua, il palato, i denti e le labbra trasformano i suoni in linguaggio. Le ciglia mobili della trachea. Qual è il compito della trachea? La trachea collega la laringe ai bronchi che sono due canali che entrano nei polmoni. Nella parete interna della trachea si trovano cellule provviste di ciglia che servono a spingere il muco verso l alto. Qual è il compito dei polmoni? I polmoni hanno il compito di consegnare l ossigeno al sangue e di prendere l anidride carbonica dal sangue per eliminarla. 52 Per svolgere questo compito i polmoni sono organi formati da milioni di piccole cavità che si chiamano alveoli polmonari.

13 polmone trachea bronco bronchiolo Per capire come è fatto il polmone ingrandiamo la sua struttura interna: sopra lo vediamo nel suo complesso, a destra vediamo i bronchi e i bronchioli, ancora piu a destra gli alveoli. ` alveoli Per svolgere le sue funzioni l apparato respiratorio deve far entrare aria ricca di ossigeno nei polmoni (questa fase si chiama inspirazione), ed eliminare l aria ricca di anidride carbonica (questa fase di chiama espirazione). In che cosa consiste l inspirazione? L inspirazione fa entrare l aria nei polmoni. In che cosa consiste l espirazione? L espirazione fa uscire l aria dai polmoni. Che cos è l atto respiratorio? L atto respiratorio è l insieme di una inspirazione, di una espirazione e di una breve pausa prima che inizi un nuovo atto respiratorio. Inspirazione: il diaframma si abbassa (1), la cavita toracica si allarga (2) e l aria entra (3). ` Espirazione: il diaframma si alza (4), la cavita toracica si restringe (5) e l aria esce (6). `

14 L ESCREZIONE Qual è l apparato che si occupa dell eliminazione dei rifiuti? L apparato che si occupa dell eliminazione dei rifiuti (scorie e sostanze nocive prodotte dall organismo) è l apparato escretore. Come è formato l apparato escretore? L apparato escretore è formato dai due reni e dalle vie urinarie (due ureteri, vescica e uretra). Qual è il compito dei reni? I reni sono due organi che servono alla depurazione del sangue, cioè filtrano e ripuliscono il sangue ed eliminano le sostanze tossiche e di rifiuto sotto forma di urina. Qual è il compito delle vie urinarie? Le vie urinarie sono formate da uretere, vescica e uretra. Il compito dell uretere è quello di raccogliere l urina prodotta dai reni e farla arrivare alla vescica. Il compito della vescica è quello di raccogliere l urina (ne può contenere fino a mezzo litro). Il compito dell uretra è quello di portare l urina dalla vescica all esterno (minzione). rene uretere uretra vescica 54

15 Acqua che entra... acqua che esce... Un individuo, in una giornata, produce 1-1,5 litri di urina. La bilancia su cui è disegnato il ragazzo è in equilibrio: se due litri e mezzo di liquido entrano nel corpo, la stessa quantita esce. ` ACQUA INTRODOTTA ACQUA ELIMINATA Con le bevande Con i cibi Acqua ottenuta dalla combustione dei carboidrati Totale 1500 ml 700 ml 300 ml 2500 ml Con l urina Attraverso la pelle Attraverso i polmoni Con le feci Totale 1500 ml 500 ml 200 ml 200 ml 2500 ml Di norma una persona assume in una giornata circa un litro e mezzo di acqua con le bevande e un litro circa con gli alimenti (frutta e verdura sono molto ricche d acqua). Allo stesso tempo il nostro corpo elimina l acqua attraverso l urina, le feci, attraverso la pelle (il sudore) e i polmoni. Come è composta l urina? L urina è composta soprattutto da acqua; in essa sono disciolte le sostanze di rifiuto, tra cui l urea e altre sostanze, per esempio sali. Cosa capiterebbe a un individuo se non urinasse? Le sostanze tossiche rimarrebbero nel corpo e lo avvelenerebbero. In particolare se i reni non funzionano (blocco renale), bisogna intervenire con urgenza per evitare gravi rischi. 55

16 PER RIPASSARE 1 Che cos è il movimento? Quale apparato è responsabile del movimento? 2 Come è formato l apparato locomotore? 3 Quali funzioni svolge il sistema scheletrico? 4 Quali funzioni svolge il sistema muscolare? 5 Da quali tipi di tessuti è formato il sistema scheletrico? 6 Come si distinguono le ossa in base alla loro forma? 7 Che cos è un articolazione? 8 Quali tipi di articolazioni ci sono nel corpo umano? 56

17 PER RIPASSARE LE FUNZIONI DEL CORPO UMANO 9 Da quali tipi di tessuto sono formati i muscoli? 10 Perché la maggior parte dei muscoli lavora in coppia? 11 Dove si trovano i muscoli? 12 Nel corpo circola il sangue. Da che cosa è formato? 13 Qual è il compito dei globuli rossi? 14 Qual è il compito dei globuli bianchi? 15 Qual è il compito delle piastrine? 16 Come è composto il plasma? 17 Quali sono i compiti del sangue? 57

18 PER RIPASSARE 18 Come fa il sangue a svolgere questi compiti? 19 Come è fatto il cuore? 20 Come funziona il cuore? 21 Quante volte batte il cuore in un minuto? 22 Che cosa sono le arterie? 23 Che cosa sono le vene? 24 Che cosa sono i capillari sanguigni? 25 Qual è il percorso della grande circolazione? 26 Qual è il percorso della piccola circolazione? 58

19 PER RIPASSARE LE FUNZIONI DEL CORPO UMANO 27 A che cosa serve la respirazione? 28 Come fa l ossigeno ad arrivare a tutte le parti del corpo? 29 In che cosa consiste la diffusione? 30 Come è fatto l apparato respiratorio? 31 Qual è il compito delle cavità nasali? 32 Qual è il compito della faringe? 33 Qual è il compito della laringe? 34 Qual è il compito della trachea? 35 Qual è il compito dei polmoni? 59

20 PER RIPASSARE 36 In che cosa consiste l inspirazione? 37 In che cosa consiste l espirazione? 38 Che cos è l atto respiratorio? 39 Qual è l apparato che si occupa dell eliminazione dei rifiuti? 40 Come è formato l apparato escretore? 41 Qual è il compito dei reni? 42 Qual è il compito delle vie urinarie? 43 Acqua che entra... acqua che esce Come è composta l urina? 45 Cosa capiterebbe a un individuo se non urinasse? 60

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