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1 Il corpo umano in 3D IL SISTEMA SCHELETRICO M Lo scheletro i. La funzione dello e le morfologie delle osse LA FUNZIONE DEL SISTEMA SCHELETRICO IN SINTESI Lo scheletro è l'insieme delle ossa del corpo. Svolge funzioni di sostegno, di protezione dei tessuti molli e degli organi, di produzione di elementi cellulari del sangue e di vero e proprio sistema di leve sulle quali i muscoli esercitano la propria azione. In un individuo adulto lo scheletro è composto da circa 206 ossa divise tra il tronco (colonna vertebrale, coste, sterno e bacino), la testa (cranio e faccia) e gli arti (superiori e inferiori). Le ossa vengono distinte, in base alla propria lunghezza, larghezza e spessore, in ossa lunghe (come femore e omero), piatte (come cranio, coste e sterno) e corte (come le vertebre). - lo scheletro? OSSO LUNGO Quali funzioni svolge nella riparazione dell'osso in caso di frattura. Per collegarsi alle ossa vicine, le parti terminali sono ricoperte di cartilagine e costituiscono le superfici articolari. Le ossa lunghe si compongono di una parte centrale, generalmente cava, detta diafisi e due estremità più larghe dette epifisi. Le epifisi delle ossa lunghe e le ossa corte e piatte contengono tessuto osseo spugnoso, formato da una fìtta rete di cellette, le trabecole, che disponendosi secondo determinate linee di forza conferiscono all'osso una notevole resistenza a trazione e compressione. Anche il tessuto compatto della diafisi è resistente, tuttavia sopporta meglio le compressioni longitudinali che quelle laterali; queste ultime infatti sono più facilmente causa di fratture. Nelle cavità midollari delle ossa è contenuto il midollo osseo, che può essere giallo o rosso. Il midollo rosso, che ha la funzione di generare i globuli bianchi e rossi (funzione emopoietica), è presente in particolare all'interno del tessuto spugnoso (quindi all'interno delle epifisi delle ossa lunghe e nelle ossa corte e piatte); il midollo giallo, costituito essenzialmente da grasso e da tessuto connettivo, si trova nel canale midollare delle diafisi: solo quando l'organismo subisce una grave perdita di sangue anche il midollo giallo è in grado di produrre globuli rossi. Quale caratteristica conferisce all'osso la particolare disposizione delle trabecole? OSSO CORTO LA MORFOLOGIA GENERALE DELLE OSSA Tutte le ossa sono rivestite di tessuto osseo compatto, ricco di vasi sanguigni e terminazioni nervose: il periostio. La sua funzione è fondamentale nella crescita e LA SUDDIVISIONE DELLO SCHELETRO Lo scheletro si può considerare costituito da due parti: lo scheletro assile, che comprende le ossa della testa, della colonna vertebrale, la cassa toràcica e lo sterno, e lo scheletro appendicolare, che comprende le ossa degli arti superiori e inferiori con i relativi cingoli scapolare e pelvico. Da quali parti è composto lo scheletro assile e da quali quello appendicolare? 34

2 -J^v 2. Lo scheletro essile-, le teste e la cesse torecice Per >ono errici cendue Inatte k:o da jdispokonfepzione tsten- cilon- Catti mi- terare Bica), pssuto I ielle e da t oliare e una t bèin due ossa ".3rache irnfehico. Etra LA TESTA Comprende il cranio e la faccia, entrambi composti da ossa piatte. MANDIBOLA FORO UDITIVO osso TEMPORALE OSSO OCCIPITALE II cranio, o scatola cranica, è formato da otto ossa laminari che proteggono l'encefalo, collegate fra loro per mezzo di articolazioni chiamate suture: sono le ossa frontale, occipitale, sfenoide e etmoide, due temporali e due parietali. La faccia è composta da quattordici ossa, di cui le principali sono le ossa orbitali, le ossa zigomatiche, le ossa palatine (formano il palato), le ossa mascellari (su di esse si articolano i denti dell'arcata superiore), la mandibola, che è l'unico osso mobile, su cui si articolano i denti dell'arcata inferiore. Nella parte anteriore del collo si trova l'osso ioide, completamente indipendente dallo scheletro ma unito ad esso tramite muscoli e legamenti. Esso svolge un ruolo importante nella masticazione, nella deglutizione e nella fonazione. Da quali e quante ossa è formato il cranio? LA CASSA TDRACIDA Costituisce la regione toracica e ha la forma di un cono tronco che contiene e protegge il cuore e i polmoni. È composta da 12 paia di coste (o cestole) e dallo sterno. Le prime sette coste si articolano direttamente con lo sterno, mentre le coste dall'ottava alla decima si congiungono allo sterno indirettamente attraverso la cartilagine della settima costa. Le ultime due paia non si articolano né tra loro né allo sterno e sono dette fluttuanti. Tutte le coste si articolano posteriormente con le vertebre dorsali sia a livello del corpo vertebrale che dei processi trasversi. Lo sterno è un osso impari, piatto e mediano di cui si riconosce una parte superiore allargata detta manubrio, una parte centrale chiamata corpo e una inferiore, di forma variabile, detta processo xifoideo, su cui si inseriscono importanti muscoli come il diaframma e i retti addominali. "fluttuanti"? Perché le ultime due paia di coste sono chiamate \v^v 35

3 IL CDRPD E LA SUA FUNZIONALITÀ 3. La scheletro assile: la colonna vertebrale LA STRUTTURA DELLA COLONNA Rappresenta l'asse portante del corpo ed è formata da segmenti ossei sovrapposti, chiamati vertebre, ossa corte di forma e dimensione leggermente variabile a seconda della posizione che occupano nel rachide. Ogni vertebra si compone di una parte anteriore semicilindrica, il corpo, e di una parte posteriore, l'arco, che congiungendosi con il corpo delimita il foro vertebrale, in cui passano il midollo spinale e la prima parte dei nervi spinali. L'arco vertebrale presenta tre sporgenze, dette apofìsi (o processi), su cui s'innestano i muscoli posturali profondi: una dorsale, l'apofisi spinosa, e due laterali, le apofìsi traverse, che a livello dorsale si articolano con le coste. Tra un corpo vertebrale e l'altro sono interposte strutture elastiche, di natura fibrocartilaginea, i dischi intervertebrali. normali, e sono di grande utilità: permettono un miglior equilibrio, consentono una maggiore capacità di espansione al torace, aumentano la resistenza della colonna vertebrale alla compressione. La colonna vertebrale, oltre a proteggere il midollo, risponde a due fondamentali esigenze meccaniche del corpo umano: 1. elasticità, poiché i segmenti della colonna sono collegati tra loro da dischi, muscoli e legamenti; 2. rigidità, grazie all'azione di muscoli e legamenti che agiscono come dei "tiranti". La colonna può così modificare la propria forma rimanendo comunque rigida. vertebrale? Come si susseguono le curve della colonna una vertebra? Quali sono gli elementi che costituiscono LE CURVE FISIOLOBICHE DELLA COLONNA Vista di fronte, la colonna appare diritta, mentre di profilo presenta quattro curvature che le conferiscono maggiore resistenza: la curva cervicale convessa anteriormente (lordosi cervicale), la curva dorsale convessa posteriormente (cifosi dorsale), la curva lombare di nuovo convessa in avanti (lordosi lombare) e infine la curva sacro-coccigea convessa indietro (cifosi sacrale). Queste curve sono considerate fisiologiche, cioè GLOSSARIO Rachide» Insieme formato dalla colonna vertebrale, dalle sue articolazioni e dai suoi muscoli. Muscoli postulali profondi «Piccoli muscoli posti fra una vertebra e l'altra a diretto contatto con le apof isi spinose trasverse. Essendo muscoli tonici, svolgono una funzione antigravitaria di mantenimento della postura. 36

4 IL SISTEMA SCHELETRICO PIÙ PIÙ Gli studi di bioingegneria hanno dimostrato che la resistenza di una colonna vertebrale alla compressione è uguale al quadrato del numero delle sue curve più 1 (x2 +1, detto indice di Delmas). Le tre curve fisiologiche (lordosi cervicale, cifosi dorsale e lordosi lombare) conferiscono quindi alla colonna una resistenza dieci volte maggiore (32+ 1) di quella che avrebbe se fosse rettilinea. LE REGIONI DELLA COLONNA La colonna vertebrale si divide in 5 regioni La regione cervicale è formata da sette vertebre (convenzionalmente numerate da CI a C7). Le prime due presentano caratteristiche particolari: la prima è chiamata atlante e si articola in alto con l'osso occipitale del cranio e in basso con la seconda vertebra chiamata epistrofeo. Questo complesso è fondamentale per la rotazione del capo. REGIONE CERVICALE APOFISI TRASVERSA La colonna vertebrale, grazie alla sua particolare conformazione, può realizzare movimenti di grande ampiezza nei tre piani dello spazio che consentono al corpo di assumere le più svariate posizioni. La regione lombare è formata da cinque vertebre (da LI a L5) caratterizzate da grossi corpi vertebrali e da apofisi trasverse di forma rettangolare. È quella con i dischi intervertebrali più spessi. APOFISI ' V ARTICOLARE SUPERIORE C/ \ FORAME INTERTRASVERSARIO FORO ARCO -APOFISI SPINOSA- REGIONE LOMBARE CORPO APOFISI TRASVERSA LAMINA DELL'ARCO 1 La regione dorsale o toracica è formata da dodici vertebre (da DI a D12) che si articolano con le coste della cassa toracica. È la parte meno mobile della colonna. APOFISI SPINOSA APOFISI TRASVERSA REGIONE TORACICA CORPO APOFISI ARTICOLARE SUPERIORE FACCETTA ARTICOLARE COSTALE TRASVERSA FACCETTA ARTICOLARE COSTALE La regione sacrale (da SI a S5) è formata da cinque vertebre fuse assieme che costituiscono l'osso sacro. La regione cocclgea è formata da quattro-cinque vertebre saldate insieme a formare il coccige (negli esseri umani rappresenta il residuo della coda dei progenitori animali). FACCETTA ARTICOLARE COSTALE TRASVERSA Perché le vertebre della colonna sono separate e indipendenti? 37

5 IL CORPO E LA SUA FUNZIONALITÀ 4. Lo scheletro appendicolare: i arto superiore L'arto superiore è formato da spalla, braccio, avambraccio e mano. LA SPALLA La spalla comprende due ossa, la clavlcola e la scapola; esse costituiscono il cingolo scapolare che unisce ogni arto superiore al tronco. Di solito con il termine cingolo ci si riferisce a qualcosa che circonda o a un anello. Nel caso del cingolo scapolare, l'anello non è chiuso. La scapola è un osso piatto, pari, di forma triangolare. Posteriormente è divisa in due da una robusta sporgenza, la spina, che termina lateralmente con una superfìcie allargata, l'acromion, con la quale si articola alla clavlcola. Questa è un osso lungo e appiattito, a forma di S, che si congiunge a sua volta, tramite l'estremità opposta, allo sterno. Sull'angolo laterale della scapola vi è una cavità, detta glenoidea, su cui si inserisce la testa dell'omero (articolazione scapolo-omerale). Quali ossa costituiscono il cingolo scapolare? f" j La forma detta testa dell'omero permette alla spalla movimenti di grande ampiezza in tutti i piani dello spazio. IL BRACCIO È costituito dall'omero, un osso lungo con una diafisi quasi cilindrica. La sua epifisi prossimale (cioè più vicina al tronco) presenta una testa a superficie semisferica che si articola con la cavità glenoidea della scapola. Nell'epifisi distale (più lontana dal tronco) presenta una parte laterale, detta condilo, che si articola con il radio, e una parte mediale, detta troclea, che si articola con l'ulna. Insieme omero, ulna e radio formano l'articolazione del gomito. Da quali parti è composto l'omero? L'AVAMBRACCIO È costituito da due ossa lunghe: l'ulna (situata medialmente) e il radio (situato lateralmente). L'epifisi prossimale dell'ulna, detta olecrano, si articola sia con l'omero che con il radio, mentre la sua epifisi distale, meno sviluppata, si articola con le ossa del carpo e con l'epifisi distale del radio. La testa del radio, cioè l'epifisi prossimale, si articola sia all'omero che all'ulna, mentre l'epifisi distale, più sviluppata rispetto a quella dell'ulna, si articola col polso. Quale epifisi distale è più grossa: quella dell'ulna o quella del radio? LA MANO È formata da 27 piccole ossa: otto appartengono al carpo, che insieme al radio e all'ulna costituisce l'articolazione del polso; cinque ossa formano il metacarpo, ovvero il palmo della mano; le altre quattordici sono le falangi, tre per dito, tranne il pollice che ne possiede solo due. Quali parti compongono la mano? 38

6 .SISTEMA SCHELETRICO 5. Lo scheletro appendicolare: l'arto inferiore L'arto inferiore è formato da coscia, gamba e piede, che sono collegati alla colonna vertebrale attraverso il bacino. IL BACINO II bacino, detto anche cingolo pelvico, è costituito dall'unione delle due ossa dell'anca che sono a loro volta formate da tre ossa fuse tra loro: l'ileo, l'ischio e il pube. Le ossa dell'anca si articolano anteriormente con una cartilagine fibrosa, la sìnfìsi pubica, e posteriormente con l'osso sacro. L'insieme costituisce una solida struttura che ha l'importante funzione di contenere, sorreggere e proteggere i visceri. Quali ossa formano ii bacino? LA CDSCIA Possiede il più lungo e voluminoso osso del corpo: il femore. La sua epifisi prossimale (testa) è liscia e di forma sferica e si inserisce nel bacino in una fossa detta acetabolo, costituendo l'articolazione coxo-femorale o anca. L'epifisi distale termina con due condili, sporgenze rotondeggianti che insieme alla tibia e alla rotula formano il ginocchio. f* Per imprimere potenza al tiro occorre sfruttare la massima escursione articolare dell'anca, sia in estensione nella fase di preparazione che in flessione dopo aver calciato il pallone. La rotula (o patella) è un osso corto, indipendente, posto anteriormente ai condili femorali. Essa svolge un'importante funzione meccanica, facilitando l'azione del muscolo estensore del ginocchio: il quadricipite. Quali movimenti permettono la forma della testa del femore e quella dell'acetabolo? LA GAMBA È costituita da due ossa lunghe: la tibia (medialmente) e il perone o fìbula (lateralmente). Nelle superfici concave dell'epifisi prossimale della tibia si collocano i condili femorali con l'interposizione di due cartilagini a forma di C (menischi) : oltre a migliorare il contatto tra i capi articolari, essi svolgono azione di assorbimento degli urti. Le epifisi distali di tibia e perone presentano delle sporgenze, dette malleoli, che si congiungono con un osso del piede chiamato astragalo formando la caviglia. DEDUCI E INDAGA Che cosa accade quando si produce la lesione o la rottura di un menisco? IL PIEDE È composto da 26 ossa: sette nel tarso, cinque nel metatarso e tre falangi per ciascun dito, con l'eccezione del primo dito, l'alluce, che ne ha solo due. Il tarso, oltre che dall'astragalo, è composto dal calcagno (o tallone) posteriormente e anteriormente dallo scafoide, dal cuboidc e da tre cuneiformi. Le ossa del piede, insieme a muscoli, legamenti e tendini, assumono una forma arcuata detta volta plantare. Questa complessa struttura, grazie alla sua elasticità, permette di sorreggere il peso del corpo svolgendo un indispensabile ruolo ammortizzante nel cammino e nella corsa. plantare? Che cosa capita quando cede la volta 39

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