Apparato scheletrico

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di Elena Roma

LE DIVERSE MODALITA’ DI LOCOMOZIONE:

i vari animali si muovono tramite meccanismi diversi tra loro. Lo spostamento attivo da un luogo ad un’altra è detto locomozione. Qualsiasi forma di locomozione richiede un spesa energetica da parte dell’animale.

  • Il nuoto: gli animali che si spostano nuotando hanno poche difficoltà nel contrastare la forza di gravità, ma incontrano più problemi nel vincere l’attrito. Il nuoto si è evoluto in vari modi: alcuni animali nuotano nel nostro stesso modo, altri usano un sistema di propulsione, altri ancora muovono la coda e in corpo.

  • La locomozione sulla terra ferma: questi animali incontrano poche difficoltà nel contrastare l’attrito, ma molta nel sostenersi per via della forza di gravità. Questi animali devono essere dotati di una muscolatura robusta e possente, che però determina un enorme dispendio di energia più che di una forma aerodinamica. La deambulazione in se può avvenire in vari modi: camminando, su due o quattro zampe oppure strisciando, grazie a scaglie ventrali o a movimenti peristaltici.

  • Il volo: il volo si è evoluto solo in pochi gruppi di animali: gli uccelli e i pipistrelli. Affinché un animale possa volare deve possedere ali in grado di sostenere in suo peso contro le forza di gravità, esse quindi devono avere una forma aerodinamica.

Tutti i tipi di locomozione hanno in comune alcune caratteristiche a livello cellulare: tutti i movimenti sono determinati da uno dei due sistemi contrattili di base. I microtuboli e i microfilamenti.

LE STRUTTURE SCHELETRICHE:

lo scheletro ha principalmente due funzioni:

  1. Sostenere il peso del corpo;

  2. Proteggere gli organi interni.

Esistono 3 tipi principali di scheletri:

  1. Lo scheletro idrostatico: è costituito da un liquido mantenuto sotto pressione all’interno di un compartimento chiuso del corpo, esso protegge il corpo e ammortizza gli eventuali urti;

  2. L’esoscheletro: è uno scheletro rigido esterno formato da chitina, tipico degli artropodi e degli insetti. È formato da parti articolate che si muovono grazie a particolari muscoli, a livello delle articolazioni è sottili e flessibile. Esso ha un unico svantaggio: non cresce con il crescere dell’animale perciò esso deve periodicamente disfarsene e aspettare che ne cresca uno nuovo. Anche le conchiglie hanno un esoscheletro che però è formato da carbonato di calcio.

  3. L’endoscheletro: è formato da elementi di supporto rigidi o coriacei che si trovano tra i tessuti molli dell’animale. Quello dei vertebrati è formato da cartilagine o da una combinazione di cartilagine e ossa.

LO SCHELETRO UMANO:

lo scheletro umano, come quello di molti vertebrati, è formato da due parti:

  1. lo scheletro assile: sostiene il tronco del corpo e comprende: il  cranio, la colonna vertebrale e la cassa toracica;

  2. lo scheletro appendicolare: è costituito dalle ossa degli arti anteriori e posteriori, dal cinto scapolare e dal cinto pelvico.

vi sono alcune particolari differenze tra il nostro scheletro e quello di un animale quadrupede:

  1. il nostro cranio è di notevoli dimensioni ed è in equilibrio sulla sommità della colonna vertebrale, quello di un quadrupede è di dimensioni minori ed è attaccato all’estremità anteriore dalla colonna;

  2. la nostra colonna cerebrale ha una forma a s per bilanciare meglio il nostro peso, quella di un quadrupede è inarcata orizzontalmente;

  3. il nostro cinto pelvico è più corto, arrotondato e orientato verso l’alto rispetto a quello di un quadrupede;

  4. le ossa delle mani e dei piedi sono differenti in quanto svolgono funzioni diverse.

LE ARTICOLAZIONI:

le articolazioni permettono allo scheletro di essere così mobile. esse possono essere:

  •   fisse: come quelle delle ossa del cranio;

  •   mobili: come quelle del braccio;

  •   semi mobili.

 in generale le articolazioni si suddividono in:

  •   enartrosi: costituite da una sfera che ruota all’interno di un incavo eè permette la rotazione completa su piani diversi. (tra il cinto scapolare e l’omero, oppure tra il cinto pelvico e il femore);

  •   articolazione a cerniera: consente movimenti su un unico piano. (traè l’omero e la testa dell’ulna);

  •   articolazione a perno (ginglimo laterale): consentono, ad esempio, laè rotazione dell’avambraccio a livello del gomito (tra il radio e l’ulna). altre permettono alla mano di compiere movimenti di precisione.

STRUTTURA DELLE OSSA:
il rivestimento delle ossa è principalmente formato da due tipi di tessuti:

  • Tessuto connettivo fibroso: riveste la maggior parte della superficie esterna delle ossa ed è in grado di formare nuovo materiale osseo in caso di frattura;

  • Cartilagine: sostituisce il tessuto connettivo alle due estremità dell’osso formando un cuscinetto a livello delle articolazioni.
    Lo strato successivo è detto matrice ossea e viene prodotta da cellule all’interno dell’osso, essa è composta da:

  • Fibre flessibili di collagene: resistenti alla rottura;

  • Sali di calcio: resistenti alla compressione.

La matrice ossea può essere di due tipi:

  • Matrice ossea spugnosa: presenta molte piccole cavità. si trova di più alle estremità dell’osso, sotto uno strato di quella compatta;

  • Matrice ossea compatta: costituisce il corpo dell’osso ed è attraversata da una cavità centrale.

L’osso è anche formato da due tipi di midollo:

  • midollo osseo giallo: viene trasportato dal sangue e immagazzinato nella cavità interna dell’osso. È formato principalmente da grasso;

  • midollo osseo rosso: è contenuto nella struttura ad alveare del midollo osseo spugnoso ed è specializzato nella produzione di cellule del sangue.

Anche l’osso ha bisogno si sostanze nutritive, esso infatti è attraversato da vasi sanguigni che trasportano ormoni e nutrimento, ma anche da nervi che regolano il passaggio di queste sostanze.

LA CRESCITA DELLO SCHELETRO:

il nostro endoscheletro si forma circa un mese dopo il concepimento, ma all’inizio è costituito solo da tessuto cartilagineo circondato da tessuto connettivo. successivamente comincia a formarsi un anello osseo intorno a questa struttura e il tessuto osseo comincia a sostituire la cartilagine a partire dal centro. mentre l’osso cresce esteriormente e aumenta di volume, le cellule interne cominciano a essere demolite per creare la cavità che ospiterà il midollo osseo giallo.

quando il corpo raggiunge le dimensioni dell’adulto (per i maschi a 21 e per le femmine a 18 anni circa), le cellule responsabili della crescita delle ossa incominciano a non rispondere più agli stimoli ormonali e le ossa interrompono la loro crescita.

INTERAZIONE SCHELETRO-MUSCOLI:

spesso l’azione di un muscolo è accompagnata a quella opposta di un altro detto muscolo antagonista. i muscoli si inseriscono sulle ossa per mezzo dei tendini, costituiti da tessuto connettivo fibroso. per esempio nel braccio il bicipite e il tricipite sono muscoli antagonisti.

Struttura dei muscoli scheletrici:

è costituito da una struttura gerarchica di filamenti paralleli sempre più piccoli:

1. ogni muscolo è formato da diversi fasci di fibra muscolare disposta parallelemante tra loro;
2. ogni fibra muscolare è una singola cellula che possiede più nuclei ed è formata da fibra più piccole dette miofibrille;
3. le miofibrille sono costituite da molte unità ripetute dette sarcomeri (un sarcomero è la regione compresa tra due sottili linee scure dette linee Z e rappresenta l’unità fucinale fondamentale della fibra muscolare);
4. ogni miofibrilla è formata da due tipi di filamenti che si alternano con regolarità: i filamenti sottili e i filamenti spessi;
5. ogni filamento sottile è costituito da una coppia di filamenti proteici di astina e da un filamento di una proteina di regolazione, avvolti tra loro;
6. ogni filamento spesso è costituito da diversi filamenti proteici di miosina disposti parallelamente tra loro.

Elena Roma

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