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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…

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?

Per mezzo di quali parti del corpo è possibile compiere anche il più

semplice dei movimenti?

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• 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

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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.

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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.

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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.

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La cintura pubica o addominale è formata

dalle due ossa dell’anca, che si uniscono

posteriormente all’osso sacro.

GLI ARTI

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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:

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- fisse: le ossa non si possono spostare

- semimobili: permettono di compiere movimenti di piccola

ampiezza

- mobili: consentono di compiere movimenti di notevole

ampiezza.

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articolazione a

cardine

- gomito

- dita

articolazione

scorrevole

- polso

- caviglia

- colonna

articolazione a sella

- pollice

articolazione sferica

- spalla

- anca

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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.

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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.

Bruciamo un osso (di pollo…) Restano i sali minerali, mentre l’osseina brucia. L’osso diventa fragile.

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.

Cosa accade a un osso se lo priviamo delle

sostanze organiche?

Cosa accade a un osso se lo priviamo dei sali

minerali?

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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.

Cosa può succedere alle

ossa, se cadi

rovinosamente urtando

contro materiali duri o se

vieni colpito violentemente?

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SCHEDA DI APPROFONDIMENTO

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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.

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Prova di verifica

Lo scheletro ha funzioni diverse:

____________________________ l’intero organismo;

____________________________ gli organi molto delicati;

____________________________ tutti i nostri movimenti.

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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.

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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:

______________________________________________________

______________________________________________________

______________________________________________________

______________________________________________________

______________________________________________________

______________________________________________________

______________________________________________________

______________________________________________________

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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.

Nell'uomo si divide in

CAPO TRONCO ARTI

serve per

PROTEGGERE GLIORGANI INTERNI

SOSTENEREIL CORPO

DARE FORMAAL CORPO

PERMETTEREIL MOVIMENTO

SISTEMASCHELETRICO

è formato da

OSSA

possonoessere

possonoessere

ARTICOLAZIONI

sonocostituite da

TESSUTOOSSEO

OSSEINA

CALCIO

MIDOLLOOSSEO

contengono

che produce

CELLULEDEL SANGUE

servono percollegare le

OSSALUNGHE

OSSAPIATTE

OSSACORTE

MOBILI

SEMIMOBILI

FISSE

Nell'uomo si divide in

serve per

SISTEMASCHELETRICO

è formato da

Nell'uomo si divide in

serve per

SISTEMASCHELETRICO

è formato da

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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.

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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.

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LE LEVE

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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.

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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.

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