Per conoscermi

All’inizio di ogni anno scolastico, nella tabella «come cambia il mio corpo» registra i dati che si riferiscono ai tuoi cambiamenti fisici: ti serviranno per seguire la tua crescita nei prossimi anni e potrai così renderti conto della tua evoluzione fisica.

Ecco qualche consiglio su come compilare alcune voci della tabella.

• Per misurare la statura, avvicinati dorsalmente al muro, rimanendo ritto in piedi, a piedi uniti, senza scarpe, talloni al suolo. Prendi la misura in modo preciso facendoti aiutare dal professore o da un compagno.
• Dopo esserti pesato, calcola il tuo IMC (indice di massa corporea) utilizzando la formula che trovi a pag. 425 del manuale e controlla se il tuo peso è normale, oppure se sei sovrappeso, sottopeso o magro, e riporta il dato nella tabella insieme al peso.
• Per calcolare le pulsazioni al minuto, appoggia sul lato sinistro del collo i polpastrelli dell’indice e del medio della mano destra, ricercando il punto di passaggio dell’arteria carotidea. Potrai così percepire distintamente i battiti cardiaci. Contali per 15 secondi e moltiplica il risultato per 4.

Conosciamo il nostro corpo

Di seguito ti riproponiamo in maniera sintetica alcuni degli argomenti sviluppati nel manuale relativi alla conoscenza del corpo umano. Seguono alcuni quesiti a risposta multipla sugli stessi argomenti (test di autovalutazione).

Dalla cellula al sistema

La cellula è l’unità funzionale di base di cui è costituito ogni essere vivente. Le cellule si differenziano in relazione alla funzione da svolgere. Alcune cellule, come quelle nervose, sono altamente differenziate. All’interno della cellula si trova il nucleo, circondato dal citoplasma che contiene organuli come:

• i mitocondri (deputati alla produzione di energia della cellula);
• i ribosomi (che partecipano alla produzione di proteine);
• l’apparato del Golgi (con funzione di deposito e imballaggio dei materiali prodotti dalla cellula).

Altri componenti del citoplasma sono grassi, zuccheri e sali. Il citoplasma è delimitato dalla membrana cellulare, che regola gli scambi con l’esterno.

Gruppi di cellule con uguali caratteristiche formano un tessuto. Il tessuto può essere:
• epiteliale;
• muscolare;
• connettivale;
• nervoso.

L’organo è un insieme di tessuti diversi.
L’apparato è un insieme di organi di diverso tessuto.
Il sistema è formato da cellule della stessa tipologia.

Il sistema nervoso

Unità funzionale è il neurone, formato da:

• pirenoforo (corpo centrale);
• numerosi dendriti (prolungamenti brevi e ramificati);
• un assone (prolungamento più lungo).

Assone e guaine formano la fibra nervosa. Più fibre riunite in un fascio formano il nervo.

Dal punto di vista funzionale il sistema nervoso si divide in sistema nervoso centrale, sistema nervoso periferico, sistema nervoso autonomo.

Sistema nervoso centrale: analizza le informazioni che provengono dall’ambiente esterno e dal corpo e fornisce le risposte più adeguate. È composto da:

Sistema nervoso periferico: assicura il collegamento fra le varie parti del corpo e il sistema nervoso centrale. È formato da nervi che escono (efferenti) e che entrano (afferenti) nel SNC:

• nervi cranici -> funzione motoria e mista
• nervi spinali -> funzione motoria e sensitiva

Gli stimoli che provengono dall’ambiente esterno sono captati da particolari cellule nervose distribuite in tutto il corpo chiamate recettori: esterocettivi, propriocettivi, enterocettivi.

Sistema nervoso autonomo: controlla le attività vitali involontarie. Si distingue in:

• simpatico, generalmente con funzione stimolante
• parasimpatico, generalmente con funzione inibitoria

Spunti per ricerca e approfondimento

Dalla cellula al sistema

• Svolgi una ricerca su una malattia della cellula (leucemia, mononucleosi).
• Trova notizie utili sulLa donazione degli organi e del midollo osseo.

Il sistema nervoso

• Inventa esercizi di coordinazione da proporre ai compagni.

L’apparato locomotore

L’apparato locomotore è l’insieme degli organi che mantengono l’equilibrio e assicurano il movimento del corpo; è costituito da una componente passiva, l’apparato scheletrico e articolare, e da una componente attiva, il sistema muscolare.

Lo scheletro

L’apparato scheletrico e articolare svolge funzioni di:

• protezione dei più importanti organi interni;
• sostegno (dare stabilità agli organi, posizionare il corpo nello spazio);
• movimento mediante i muscoli inseriti sulle ossa;
• produzione di nuove cellule del sangue (midollo osseo).

È formato da ossa, che funzionano come leve su cui i muscoli possono esercitare la loro trazione, e da articolazioni, che collegano le singole ossa per consentire i movimenti delle varie parti del corpo. Ogni articolazione è avvolta da una capsula molto resistente, nel cui spessore si osservano dei fasci di tessuto fibroso, chiamati legamenti articolari, che quindi uniscono due ossa vicine e fungono da «controllori » del movimento.

La colonna vertebrale è l’asse longitudinale del corpo umano. È composta da 33-34 vertebre unite tra loro:

• 7 cervicali;
• 5 sacrali;
• 12 toraciche;
• 4 o 5 coccigee.
• 5 lombari;

Le leve del corpo umano

Le leve servono ad amplificare una forza. Il numero di leve presenti nel corpo umano è molto alto. Per poter riconoscere una leva, e sapere se è di primo, secondo o terzo genere, occorre individuare la potenza, la resistenza e il fulcro.

L’articolazione tra il cranio e le vertebre costituisce una leva di primo genere perché il fulcro (la seconda vertebra cervicale) è in mezzo fra resistenza (il peso della testa) e potenza (la forza dei muscoli del collo).

Il corpo umano sollevato sulle punte dei piedi rappresenta una leva di secondo genere perché la resistenza (il peso dell’individuo) è in mezzo fra il fulcro (le teste metatarsali) e la potenza (i muscoli del polpaccio).

L’articolazione del gomito costituisce una leva di terzo genere perché la potenza (il bicipite) è in mezzo fra il fulcro (l’articolazione del gomito) e la resistenza (l’avambraccio e la mano).

I muscoli

Il sistema muscolare è formato dai muscoli; essi si inseriscono sui segmenti ossei mediante i tendini, che sono fasci di tessuto connettivo con prevalenza di collagene. Il tessuto muscolare, attraverso la sua contrazione, trasforma l’energia chimica accumulata nell’organismo in energia meccanica.

Si distinguono tre tipi di muscolo:

• scheletrico o striato, a contrazione volontaria, dipendente dal sistema nervoso centrale;
• liscio, presente negli organi interni, a contrazione involontaria e piuttosto lenta;
• cardiaco, a contrazione involontaria intensa e rapida con assenza di fenomeni di affaticamento.

I muscoli scheletrici costituiscono nella donna il 30% e nell’uomo il 40% del peso totale del corpo. Sono formati da una parte centrale, chiamata ventre muscolare, che contraendosi produce il movimento, e da una parte terminale, i tendini. Quando si hanno più punti di inserzione sull’osso, e quindi più collegamenti tendinei, il muscolo si definisce bicipite, tricipite o quadricipite.

Stabilità e…

Fra i muscoli principali che mantengono la stabilità della colonna vertebrale nel tratto cervicale vi sono lo sternocleidomastoideo, lo scaleno, il trapezio superiore. I due muscoli più importanti che mantengono la stabilità della colonna vertebrale nel tratto dorsale sono il trapezio e il gran dorsale. I muscoli più importanti che mantengono la stabilità della colonna vertebrale nel tratto dorso-lombare sono chiamati comunemente addominali e sono il retto dell’addome, l’obliquo interno ed esterno, il trasverso.

…movimento

Vediamo quali muscoli sono responsabili di alcuni dei movimenti che compiamo tutti i giorni.

• Flessione ed estensione dell’avambraccio sul braccio: rispettivamente bicipite e tricipite brachiale
• Flessione della coscia: psoas iliaco, adduttore lungo, tensore della fascia lata, sartorio, quadricipite, pettineo
• Estensione della coscia: grande gluteo, bicipite femorale, adduttore grande ecc.
• Flessione della gamba: bicipite femorale, politeo, gastrocnemio
• Estensione della gamba: quadricipite
• Abduzione della coscia: grande, piccolo e medio gluteo
• Adduzione della coscia: psoas iliaco, grande/piccolo/breve/lungo adduttore, grande gluteo
• Abduzione del braccio: deltoide, sopraspinato, trapezio, gran dentato
• Adduzione del braccio: grande pettorale, sottoscapolare, grande rotondo, coraco-brachiale, tricipite, gran dorsale

L’energia muscolare

Il muscolo trasforma energia chimica, derivata dagli alimenti, in energia meccanica, cioè in movimento. Le molecole di cibo vengono scomposte attraverso reazioni chimiche che si verificano nei mitocondri. L’energia viene immagazzinata in un legame chimico ad alta energia che lega una molecola di ADP a un gruppo fosfato, formando ATP. Questa trasformazione di ADP in ATP può avvenire mediante tre meccanismi, illustrati nella tabella che segue.

La circolazione e la respirazione

L’apparato cardiocircolatorio è costituito da un sistema di vasi, entro i quali scorre il sangue, e dal cuore, che è l’organo propulsore. Il sangue è un tessuto connettivo liquido. Scorre nei vasi sanguigni apportando ossigeno e nutrimento a tutte le cellule del corpo.

È costituito da una parte liquida (plasma) e da una parte corpuscolata composta da:

• globuli rossi: si formano nel midollo osseo e vengono distrutti dal fegato e dalla milza; contengono l’emoglobina, che in presenza di ferro fissa e trasporta l’ossigeno ai tessuti;
• globuli bianchi: sono prodotti dal midollo osseo e dal timo; difendono l’organismo dai batteri e da altri agenti patogeni;
• piastrine: sono responsabili della coagulazione del sangue.

Il cuore è un muscolo involontario dotato di fibre striate. Un setto longitudinale lo divide in parte destra e parte sinistra. In ciascuna parte si aprono due cavità: un atrio (superiore) e un ventricolo (inferiore). Dai ventricoli partono le arterie, negli atri sboccano le vene.

La parte destra del cuore raccoglie il sangue che proviene da tutto il corpo (attraverso le vene) carico di anidride carbonica e lo spinge nei polmoni (piccola circolazione).

La parte sinistra riceve dai polmoni sangue ossigenato e (attraverso le arterie) lo spinge in tutto il corpo (grande circolazione). I parametri che misurano l’attività cardiaca sono:

• la gittata sistolica: quantità di sangue immessa nelle arterie ad ogni contrazione;
• la frequenza cardiaca: numero dei battiti in 1 minuto;
• la gittata cardiaca: quantità di sangue espulsa in 1 minuto.

Durante l’attività fisica la gittata cardiaca aumenta grazie all’aumento del numero dei battiti e del volume del sangue contenuto nel cuore.

Gli organi della respirazione sono: naso, bocca, faringe, laringe, trachea, bronchi e polmoni. All’interno dei polmoni i bronchi si suddividono in numerosi rami, sempre più piccoli, i bronchioli, che fanno giungere l’aria inspirata agli alveoli. Qui avvengono gli scambi gassosi: il sangue si carica di ossigeno (grazie all’emoglobina) e cede anidride carbonica che viene eliminata tramite l’espirazione.

I movimenti respiratori, inspirazione (fase attiva) ed espirazione (fase passiva), sono dovuti a movimenti della gabbia toracica e del diaframma.

I muscoli della respirazione sono:

• i muscoli intercostali interni ed esterni;
• il diaframma.

Durante l’esercizio fisico il fabbisogno di ossigeno aumenta e gli apparati respiratorio e circolatorio accrescono la loro attività. Quando l’ossigeno non è più sufficiente i muscoli inviano ai centri regolatori del ritmo del respiro un’ulteriore richiesta. Un aumento del ritmo respiratorio è la risposta immediata dell’organismo, anche se è più vantaggioso aumentare la quantità d’aria assunta incrementando il volume di ogni atto respiratorio invece della frequenza.

Spunti per ricerca e approfondimento

La circolazione e la respirazione

• Racconta il viaggio del sangue all’interno del corpo umano.
• Dopo una profonda inspirazione, gonfia un palloncino con una sola espirazione forzata. Svolgi l’esperienza con l’aiuto dell’insegnante di Scienze.
• Dal medico sportivo fatti calcolare la capacità polmonare attraverso la spirometria e confronta i risultati dopo un lungo periodo di allenamento.

Test di autovalutazione

I test che troverai in queste pagine rappresentano un buon allenamento per sostenere prove con quesiti a risposta multipla: hanno l’intento di sdrammatizzare il momento della prova e di ridurre la tensione derivante da una situazione nuova.

E ora mettiti alla prova (ma senza guardare le soluzioni!). Ciascuna scheda fa riferimento ad argomenti trattati nel manuale. I quesiti hanno una sola risposta corretta. Scaricali e leggi rapidamente, ma con molta attenzione (hai circa 30 secondi a domanda).