il corpo umano il corpo... · vertebrati ha sicuramente introdotto il concetto di apparato...
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Nell’ ultimo anno della scuola primaria è possibile immaginare di
guardare dentro il corpo umano e scoprirne i segreti. Un buon lavoro con i
vertebrati ha sicuramente introdotto il concetto di apparato circolatorio, di
sistema nervoso, di muscoli, di scheletro. Ora in questo anno ci si trova di
fronte alla possibilità di far scoprire la perfezione e la delicatezza del
nostro corpo. Questo concetto porta necessariamente ad una
consapevolezza del proprio corpo e della necessità di averne cura in
un’età in cui avvengono grandi cambiamenti. L’igiene personale, una
corretta alimentazione e una cura del corpo sono concetti che devono
essere trasmessi senza assolutismi, permettendo ai ragazzi di
sperimentare le funzioni e i processi che sono alla base del
funzionamento del loro corpo.
L’organizzazione del corpo umano
1. Che cosa sono l’anatomia e la fisiologia
2. I livelli di organizzazione e gli apparati del corpo
3. I processi della vita
4. L’omeostasi: mantenere costanti le condizioni del corpo
• L’ anatomia e la fisiologia sono fondamentali per
comprendere le strutture e le funzioni del corpo umano.
• L’ anatomia è la scienza che studia la struttura di un
corpo e le relazioni tra le sue parti.
• La fisiologia è la scienza che studia come funzionano le
parti di un organismo.
I livelli di organizzazione e gli apparati del corpo
1. Livello della chimica (o molecolare): include gli atomi e le molecole.
2. Livello cellulare: le cellule sono le unità strutturali e funzionali di base dell’organismo.
3. Livello dei tessuti: i tessuti sono costituiti da gruppi di cellule che svolgono una funzione particolare.
4. Livello degli organi: i diversi tipi di tessuti si uniscono a formare gli organi.
5. Livello dei sistemi e degli apparati: i sistemi sono costituiti da organi con la medesima origine embriologica; gli apparati possono avere struttura o derivazione embriologica diversa.
6. Livello dell’organismo.
1. Il metabolismo: l’insieme di tutti i processi chimici che
avvengono nel corpo, tra cui la scissione di molecole grandi e
complesse e la loro sintesi a partire da molecole più semplici.
2. La reattività: la capacità di rilevare e di rispondere ai
cambiamenti dell’ambiente interno ed esterno.
3. Il movimento: include gli spostamenti di tutto il corpo,
compresi gli organi, le cellule e gli organuli cellulari.
4. L’accrescimento: l’aumento delle dimensioni corporee.
5. La differenziazione: il processo per cui le cellule
indifferenziate si specializzano.
6. La riproduzione: intesa come sintesi di nuove cellule e come
generazione di un nuovo individuo.
Maggiori apparati o sistemi apparato tegumentario: pelle ed anche peli, capelli e unghie sistema scheletrico: supporto strutturale e protezione con le ossa, le cartilagini e i legamenti apparato muscolare: movimento con i muscoli e i tendini sistema nervoso: acquisisce, trasferisce e processa l'informazione tramite l'encefalo, il midollo spinale e i nervi sistema linfatico sistema immunitario: che difende dagli agenti che causano malattie apparato cardiovascolare: con il cuore, sangue, e vasi sanguigni apparato respiratorio: organi usati per la respirazione apparato digerente: assorbimento e digestione delle sostanze nutritive apparato urinario: strutture coinvolte nel bilanciamento elettrolitico e nell'escrezione dell'urina apparato genitale: organi coinvolti nella riproduzione sistema endocrino: comunicazione all'interno del corpo attraverso l'uso degli ormoni prodotti dalle ghiandole endocrine
"sistema" un'unità morfofunzionale che è costituita da tessuti omogenei (uno, due tipi al massimo),
ma soprattutto con la stessa origine embriologica e con stessa funzione
"apparato” insieme di organi che possono avere origine embriologica e struttura istologica differente
ma che cooperano per lo stesso gruppo di funzioni
il sistema scheletrico è formato da ossa unica origine embrionale (e unico tipo di tessuto)
l'apparato locomotore
è fatto da ossa, legamenti e muscoli.
il sistema nervoso è formato dal tessuto omonimo
l'apparato neuroendocrino
accomuna anche quelle strutture anatomiche ghiandolari comprese nella stessa zona topografica dell'encefalo
Il corpo umano è diviso convenzionalmente in:
1. testa;
2. collo;
3. tronco;
4. arti superiori;
5. arti inferiori.
Il corpo umano possiede una
precisa organizzazione
strutturale:
Cellula Tessuto Organo Sistema Organismo
Curtis et al. Introduzione alla Biologia.azzurra Zanichelli 2015
• Le cavità corporee sono gli spazi interni al corpo che contengono, proteggono, separano e sostengono gli organi.
Tortora, Derrickson Conosciamo il corpo umano © Zanichelli editore 2009
I tessuti
•Tutte le cellule possono essere
raggruppate in quattro tipi differenti di
tessuti:
•tessuto epiteliale (A);
•tessuto connettivo (B);
•tessuto muscolare (C);
•tessuto nervoso (D).
Curtis et al. Introduzione alla Biologia.azzurra Zanichelli 2015
Curtis et al. Introduzione alla Biologia.azzurra Zanichelli 2015
• Il tessuto epiteliale è
costituito da strati di cellule
che formano un
rivestimento protettivo sia
sulla superficie esterna del
corpo sia intorno ai vari
organi.
Il tessuto epiteliale
Curtis et al. Introduzione alla Biologia.azzurra Zanichelli 2015
Il tessuto connettivo
•Il tessuto connettivo sostiene
e protegge gli altri tessuti.
•I principali tipi di tessuto
connettivo sono:
• il sangue (A);
• la cartilagine (B);
• l’osso (C).
Curtis et al. Introduzione alla Biologia.azzurra Zanichelli 2015
Il tessuto muscolare e nervoso
•Ci sono tre tipi di tessuto muscolare:
• striato o scheletrico;
• cardiaco;
• liscio.
•Le unità fondamentali e funzionali del
tessuto nervoso sono i neuroni.
L’OSSO
L’osso rappresenta per i ragazzi un universo di cui hanno coscienza, ma che
allo stesso tempo conoscono poco. Ognuno toccandosi ha la cognizione di
avere delle ossa che sono dentro il corpo, ma per fortuna raramente le
vediamo. Potremo iniziare in classe chiedendo se qualcuno ha avuto fratture o
ha avuto familiari che si sono fratturati un osso. Facciamoci raccontare cosa
hanno visto o sentito in proposito. Lo scopo di questa chiacchierata è quello di
iniziare a elencare nomenclatura, funzioni ed aggettivi che possono essere
usati per descrivere le ossa. E’ facile che i racconti si incentrino sulle ossa
degli arti e che si racconti di gessi o tutori. Un elemento che potremmo
introdurre è la radiografia di un tronco, di un braccio, di un piede. Senza dire di
cosa si tratti, chiediamo loro di indovinare cosa è rappresentato sulla lastra
radiografica. Spieghiamo che la radiografia si fa utilizzando dei raggi che si
chiamano raggi X che possono penetrare tutte le parti molli del nostro corpo,
ma non le ossa. Dove vediamo bianco i raggi non hanno colorato di blu o
grigio la lastra e quindi possiamo avere un “negativo” delle ossa. In tempi
attuali in cui il concetto di fotografia e di negativo non sono più frequenti, può
essere difficile intuire questo concetto, ma potremmo utilizzare una torcia e
spiegare con le ombre cinesi cosa vuol dire che i raggi luminosi (al pari dei
raggiX) sono bloccati dalla mano (e nell’altro caso dall’osso).
Curtis et al. Introduzione alla Biologia.azzurra Zanichelli 2015
Lo scheletro È la struttura di sostegno posta all’interno del corpo.
Scheletro assile
Scheletro appendicolare
Per spiegare la funzione strutturale, diremo che i
vertebrati, ossia gli animali che hanno una colonna
vertebrale, possono muoversi e stare eretti perché hanno
uno scheletro interno.
portiamo in classe del DIDO’ (o equivalente) e del fil di ferro.
Dividiamo i ragazzi in gruppetti da 4 o 5 e chiediamo loro di
realizzare una giraffa abbastanza grande (in modo che senza
fil di ferro non possa mantenere zampe e collo in posizione)
ed una stella marina. Mettiamo sul tavolo il fil di ferro
arrotolato senza dire a cosa serva. Non potendo sostenere il
collo né le lunghe zampe, i ragazzi dovranno costruire per la
giraffa un’intelaiatura di ferro che aiuti a sostenere la struttura
nel suo complesso, mentre la stella marina, molto più piccola,
non avrà problemi. Le ossa sono quindi importanti per
sostenere corpi di una certa dimensione.
Funzioni delle ossa: strutturale, protettiva e ematopoietica
Curtis et al. Introduzione alla Biologia.azzurra Zanichelli 2015
Le ossa
• Si distinguono in: ossa lunghe
(omero), ossa brevi (vertebre) e ossa
piatte (cranio).
• Le ossa sono composte da tessuto
osseo spugnoso e tessuto osseo
compatto. L’osteone è l’unità fuzionale
del tessuto osseo compatto.
L’OSSO DURO ed ELASTICO
Le ossa sono dure ed elastiche allo stesso tempo. Queste due proprietà
sono dovute ai due componenti principali: una componente organica,
l’osseina (conferisce elasticità)e una componente inorganica, i sali
minerali (rendono l’osso duro e rigido).
Se non ci fossero i sali minerali, come sarebbe l’osso? Proviamo a
vederlo sciogliendo i sali con un acido.
Occorrente: l’osso della coscia del pollo, aceto (l’acido), un barattolo
• prendi l’osso e prova a piegarlo
• mettilo in un barattolo e coprilo completamente con dell’aceto
• chiudi il barattolo ed aspetta qualche giorno
• prova ora a piegare l’osso
L’osso sarà super elastico e si piegherà
Se non ci fosse l’osseina, come sarebbe l’osso? Eliminiamo l’osseina
bruciandola con il fuoco.
Occorrente: un osso di pollo, un accendino
• prendi l’osso e prova a piegarlo
• brucialo con la fiamma dell’accendino nella parte centrale e
• prova a piegare l’osso.
L’osso si romperà in quanto non sarà più elastico
Per spiegare la funzione protettiva
prendiamo una palla di plastica dura di quelle che si usano per fare le palline
dell’albero di natale e vi mettiamo all’interno un’arancia sbucciata. Riempiamo
con un po’ di acqua e facciamo uscire alcuni fili di lana e chiudiamo con del
nastro adesivo. Infiliamo i fili di lana nel tubetto di plastica che ricopre le
penne Bic (che è trasparente). Spieghiamo che la pallina ed il tubo
rappresentano il cranio e la colonna vertebrale mentre l’arancia rappresenta il
cervello e i fili di lana i nervi che escono dal cervello e passano nella colonna.
Questo piccolo modello rende perfettamente l’idea della protezione esercitata
dalle ossa sulle strutture interne del nostro corpo.
Se siamo riusciti a mettere abbastanza acqua, vedremo che l’arancia può
fluttuare e che, se sbattiamo la pallina, il movimento dell’arancia è attutito
(analogamente a quanto avviene nel nostro cranio dove il cervello "galleggia"
sospeso nel liquido compreso tra le due meningi più interne per attutire
eventuali urti o traumi). Chiediamo loro se conoscono altre strutture ossee
che proteggono organi interni per parlare anche della cassa toracica e delle
ossa pelviche.
Funzioni delle ossa: strutturale, protettiva e ematopoietica
Infine affronteremo la funzione ematopoietica e fisseremo
visivamente l’informazione riguardo alla presenza del midollo
osseo
Funzioni delle ossa: strutturale, protettiva e ematopoietica
realizzeremo un osso lungo con la plastilina bianca al centro
del quale metteremo un rotolo fatto con la plastilina rossa.
Una volta solidificato, romperemo l’osso e osserveremo come
il midollo al centro appaia rosso (oltre le cellule bianche del
sangue, nel midollo sono prodotti anche i globuli rossi).
Arti superiori includono la spalla, il braccio, il gomito, il polso, la mano
Arti inferiori tutto ciò che sta sotto al legamento inguinale, includono l'anca, la coscia, il
ginocchio, la gamba e il piede
Curtis et al. Introduzione alla Biologia.azzurra Zanichelli 2015
• Un muscolo scheletrico è costituito da fibre muscolari.
• Ogni fibra è formata da singole cellule muscolari fuse.
• Nel citoplasma di ogni cellula muscolare sono presenti
le miofibrille che compongono i sarcomeri.
Curtis et al. Introduzione alla Biologia.azzurra Zanichelli 2015
La contrazione muscolare
• I filamenti più spessi del
sarcomero sono costituiti da
miosina, i filamenti più sottili sono
costituiti da actina.
• La contrazione dei sarcomeri
deriva dallo scorrimento delle
molecole di actina sopra quelle di
miosina.
Curtis et al. Introduzione alla Biologia.azzurra Zanichelli 2015
Le giunzioni neuromuscolari
• Le contrazioni muscolari sono sotto il diretto
controllo del sistema nervoso.
• Le cellule nervose trasmettono gli stimoli al tessuto
muscolare tramite gli assoni che innervano (giunzioni
neuromuscolari).
Curtis et al. Introduzione alla Biologia.azzurra Zanichelli 2015
Il movimento
• I muscoli scheletrici
lavorano in coppie
antagoniste, si contraggono
e consentono il movimento.
• L’articolazione tiene unite
due o più ossa mediante
legamenti.
Occorrente: 3 strisce di cartone rigido lunghe 25 cm, una più larga (sarà l’omero) e due più strette (l’ulna e il radio), due elastici della stessa lunghezza (i muscoli), fermacampioni (l’articolazione). Un foglio di carta.
MUSCOLI ANTAGONISTI Per imparare il funzionamento degli apparati, è necessario semplificare notevolmente la complessità del nostro corpo. Per i ragazzi è un continuo esercizio di astrazione: non possono vedere dentro il loro corpo, ma hanno imparato a riconoscere alcune regole fisiologiche. Hanno bisogno di provare quel che imparano e di “vederlo” per capirlo e memorizzarlo. Ogni esperimento che compiamo, ci permette di illustrare loro il meraviglioso equilibrio che regola ogni nostra azione, volontaria o involontaria. Attraverso queste nozioni, possiamo insegnare loro che il nostro corpo deve essere rispettato e mantenuto in uno stato ottimale in modo che tutte le funzioni che dobbiamo svolgere continuamente possano “filare lisce come l’olio”. Tutto il programma di quinta permette di porre l’accento sul rispetto. Tra i vari argomenti, abbiamo il sistema muscolare, formato da muscoli, tendini e legamenti. Tutti gli arti del nostro corpo si muovono attraverso muscoli attaccati alle ossa mediante i legamenti e i tendini. I legamenti hanno la funzione di tenere fra loro unite due o più strutture anatomiche (per esempio, due ossa) o di mantenere nella posizione un organo, mentre i tendini sono una struttura per mezzo della quale l’estremità di un muscolo si inserisce su di un osso o sulla pelle. Il tendine è resistente e inelastico e appare come una fascia o un cordone. Nel braccio, ci sono il bicipite e il tricipite: sono detti antagonisti, perché lavorano insieme per fare il movimento desiderato. Quando uno si accorcia (si contrae), l’altro si allunga (si rilassa) e viceversa. Vediamo con i ragazzi come funzionano questi due muscoli.
1.Disegniamo il contorno della mano su un foglio e ritagliamone la sagoma.
2.Prendiamo le 3 strisce di cartone. Buchiamo (è molto facile farlo con il fermacampione chiuso) ulna e radio alle estremità in posizione centrale, mentre l’omero andrà bucato al centro per il gomito e ai due bordi esterni alla spalla per attaccare bicipite (internamente) e tricipite (esternamente).
3.Mettiamo le “ossa” l’una sull’altra (lasciando sotto l’omero) e fissiamole con i fermacampioni in un punto che sarà il gomito: devono essere una in verticale (l’omero) e due in orizzontale (ulna e radio) ad angolo retto fra di loro.
4.Buchiamo con il fermacampione l’ulna, che è l’osso più in alto sul quale si attacca il bicipite, come nella figura. Buchiamo anche il radio come in figura per legare il tricipite.
5.Fissiamo 2 elastici tagliati e lunghi 25 cm, prima in alto (come se fosse la spalla) e poi negli altri buchi. Gli elastici devono essere tesi, ma non tirati.
6. Attacchiamo la mano mediante due altri fermacampioni all’ulna e al radio.
7.Ora pieghiamo il “braccio” e poi distendiamolo. Cosa succede? Proponiamo ai ragazzi la costruzione individuale del modello e poi facciamoli giocare a piegare e distendere. Gli elastici si tenderanno e accorceranno alternativamente come accade realmente nel braccio quando lo usiamo per prendere un bicchiere dal tavolo e lo portiamo alla bocca per bere.
omero
ulna
radio
La trasmissione dell’impulso nervoso
La trasmissione degli impulsi nervosi, è un argomento affascinante, ma
anche molto complicato. In questa esperienza, parleremo di trasmissione
nervosa, intendendo il percorso dal sistema nervoso centrale (il cervello e il
midollo spinale, fig1) al sistema nervoso periferico (fig2) che, nel caso
dell’esperimento che stiamo per effettuare, comprende i moto-neuroni.
Queste fibre, che come dice il nome hanno a che fare con il movimento,
innervano i muscoli e ne inducono la contrazione o il rilassamento.
Fig 1 Fig 2
L’esperienza che stiamo per realizzare
richiede delle tessere di domino, una
superficie liscia e una pallina. Cercheremo qui
di rappresentare praticamente la trasmissione
dell’impulso attraverso le fibre nervose fino al
compimento di un movimento (rappresentato
dal rotolare della pallina). Chiediamo ai
bambini se hanno delle tessere di domino a
casa o portiamone noi alcune a scuola.
Prima di tutto, posizioniamo le tessere di
taglio, una di seguito all’altra con una distanza
di circa due terzi della tessera tra una e l’altra.
Alla fine di questo “serpente” mettiamo una
pallina leggera.
Le tessere del domino rappresentano le
cellule nervose (neuroni) attraverso le quali
viene trasmesso l’impulso nervoso.
SIM9V fig5
Abbiamo descritto la trasmissione dell’impulso nervoso identificando tre concetti fondamentali:
•Esiste una soglia minima da superare per far partire l’impulso •Il segnale è costante ed unidirezionale •Se un neurone si danneggia, l’impulso si ferma Chiediamo ai ragazzi di scegliere uno di questi concetti e di esporlo agli altri dalla cattedra. Ognuno deve costruire il suo “serpente” e saper descrivere agli altri uno dei tre argomenti. Valuteremo da questo quanto hanno capito e anche la loro capacità di esposizione e di sintesi.
Box a lato…parliamo di energia: Se abbiamo affrontato precedentemente l’argomento nutrizione ed energia che ne deriva, va fatta un’ultima considerazione: in questo processo assistiamo ad una serie di trasformazioni energetiche: l’impulso che scatena il tutto è energia chimica che viene trasmessa di neurone in neurone fino al muscolo dove l’energia (sempre chimica) fa partire il movimento diventando energia cinetica. E’ importante notare che, in ognuno dei passaggi, una parte di energia si trasforma in calore (energia termica). Perché i nervi ed i muscoli funzionino correttamente, l’organismo deve aver precedentemente immagazzinato l’energia chimica per far avvenire le reazioni che abbiamo osservato. Come diceva una vecchia pubblicità, “il cervello ha bisogno di zucchero”. L'energia chimica è nei cibi che hanno immagazzinato nella loro struttura chimica l'energia solare e che può essere trasformata. Una persona adeguatamente nutrita possiede energia e potrà svolgere un lavoro proporzionale alla energia che possiede, i suoi nervi e i suoi muscoli potranno compiere il loro lavoro in modo ottimale e quindi trasmettere efficientemente l’impulso necessario a muovere i muscoli.
Possiamo far disegnare ai ragazzi i vari passaggi della trasmissione nervosa sul quaderno di scienze e far specificare il tipo di energia che interviene in ogni passaggio. Ricordiamo loro che devono sempre considerare una parte di dispersione in termini calorici.
Facciamo una prima prova della trasmissione del segnale: sfioriamo leggermente la
prima tessera, senza farla cadere. Questo ci permette di dare una prima informazione:
perché il segnale venga trasmesso, è necessario che l’impulso che ne causa la
propagazione sia abbastanza forte da superare una soglia minima.
I neuroni reagiscono solo se lo stimolo supera una soglia minima. Se ci limitiamo a sfiorare la
prima tessera, questa non cade e non accade nulla.
Successivamente, facciamo colpire la
prima tessera da un ragazzo ed osserviamo tutti insieme la “trasmissione”
del segnale: la spinta fa cadere la prima
tessera che, a catena, fa cadere tutte le altre. Al termine, la pallina verrà spinta in
avanti: dalla prima all’ultima tessera
osserveremo la propagazione di un
segnale.
Risolleviamo le tessere e facciamole ripetere l’esperimento più volte da altri
ragazzi osservando attentamente il modo
con cui le tessere reagiscono. Facciamo
notare come il movimento debba avvenire in un’unica direzione (altrimenti la pallina
non si muoverebbe) e che le tessere cadono tutte alla stessa velocità.
La pallina è solo ad uno dei due estremi del “serpente”, quindi il
segnale è unidirezionale. Inoltre la trasmissione dell’impulso nervoso è
costante durante tutto il percorso, senza perdita di energia, proprio
come accade alle tessere del domino che cadono alla stessa velocità.
Se si toglie una tessera al centro del “serpente”, le tessere poste oltre
al vuoto non cadono. Questa è un’altra considerazione importante da
fare: il sistema di conduzione del segnale deve essere integro, non ci
devono essere punti di discontinuità, altrimenti la trasmissione si
interrompe.
Se alcune cellule nervose vengono danneggiate (ad esempio a causa
di un incidente) la trasmissione dell’impulso nervoso si interrompe e
non può essere ripristinata.
1 arteria carotide 2 arteria succlavia 3 arteria brachiale 4 arteria femorale 5 arteria tibiale 6 arteria aorta 7 arteria radiale 8 arteria ulnare
1 vena cava superiore 2 vena succlavia 3 vena safena 4 vena giugulare 5 vena cefalica 6 vena cava inferiore 7 vena femorale
L’ apparato cardiovascolare 1. Il sangue 2. I vasi sanguigni 3. Il cuore
Affrontiamo in classe quinta il corpo umano con lo scopo di far
conoscere il proprio corpo ai ragazzi.
Difficilmente i vari apparati e sistemi vengono messi in connessione
gli uni con gli altri essendo trattati come argomenti separati tra loro e
questo rende l’argomento poco interessante agli occhi dei ragazzi.
La difficoltà ad eseguire in classe esperimenti che possano far
“vedere” gli apparati complica le cose.
Proprio per questo è importante presentare modelli che aiutino a
soddisfare le curiosità. Per il sangue, un liquido con il quale ognuno
di noi ha avuto a che fare, non possiamo pensare di fare esperienze
dirette. Per rendere familiare il sangue, presentiamo un’esperienza
semplice che ci permette di affrontare tutte le componenti
corpuscolate del sangue e di spiegarne la funzione, proprio per
mettere in connessione le funzioni delle cellule del sangue con i vari
distretti del corpo. Possiamo iniziare portando un emocromo di un
bambino o scaricandone uno da internet.
Il sangue
Curtis et al. Introduzione alla Biologia.azzurra Zanichelli 2015
Il sangue è un tessuto connettivo fluido che svolge tre funzioni
1.trasporto: di ossigeno dai polmoni a tutto l’organismo e di diossido di carbonio dalle cellule ai polmoni;
2.regolazione: del pH dei fluidi corporei e della temperatura corporea;
3.protezione: in caso di ferita, si coagula.
Spieghiamo che il sangue è formato da una parte liquida, il plasma e
una parte corpuscolata formata da cellule con e senza nucleo: globuli
rossi (4-6 milioni per mm3), globuli bianchi (4-8 mila per mm3) e
piastrine (150-400 mila per mm3). Possiamo far calcolare loro le
relative percentuali, perché ci serviranno successivamente.
Il plasma è un liquido giallastro che contiene numerose molecole.
Queste molecole sono messaggeri che possono attivare le cellule
contro i microorganismi patogeni, ormoni che mettono in
comunicazione cervello e organi, sali e sostanze nutrienti.
I globuli bianchi sono le cellule deputate alla difesa del nostro
organismo. Sono percentualmente pochi nel sangue circolante in
condizioni di buona salute (circa lo 0.2% della componente
corpuscolata). Sono formati da più tipi di cellule principalmente
linfociti e monociti. Queste cellule viaggiano nel sangue sempre
pronte ad aggredire eventuali ospiti “sgraditi” come patogeni o cellule
modificate.
I globuli rossi, invece sono circa il 93% delle cellule. Sono molto più
piccoli, ma estremamente numerosi. Essi trasportano l’ossigeno dai
polmoni alle cellule di tutto il corpo perché possano produrre energia
mediante la respirazione cellulare e l’anidride carbonica dalle cellule ai
polmoni perché venga eliminata nell’aria in quanto prodotto di scarto del
processo di respirazione cellulare. I globuli rossi sono cellule che svolgono
il loro compito incessantemente, ma che in situazioni di fatica o di lavoro
fisico, apportano maggiore quantità di ossigeno per esempio ai muscoli ed
al cervello. E’ grazie alla presenza di queste piccolissime cellule che il
sangue assume un colore rosso.
Le piastrine, circa il 6% del totale, sono gli elementi del sangue che
favoriscono il processo di coagulazione. In seguito ad una lesione che può
portare a perdita di sangue, le piastrine rappresentano un primo “tappo”
alla fuoriuscita di sangue e all’entrata di patogeni e/o molecole dannose e
permettono con questa rapida azione il successivo intervento di molecole e
cellule specializzate.
Il siero è un liquido giallastro che contiene numerose molecole. Queste
molecole sono messaggeri che possono attivare le cellule contro i
microorganismi patogeni, ormoni che mettono in comunicazione cervello e
organi, sali e sostanze nutrienti.
Tortora, Derrickson Conosciamo il corpo umano © Zanichelli editore 2009
Il sangue è un tessuto connettivo fluido che consiste di
plasma (fluido);
elementi corpuscolati: i globuli bianchi, i globuli rossi e le piastrine.
La percentuale di volume sanguigno complessivo occupato dai globuli rossi è definito ematocrito.
Tortora, Derrickson Conosciamo il corpo umano © Zanichelli editore 2009
•Il plasma sanguigno è costituito da acqua, proteine e soluti non proteici. Le proteine più abbondanti (54%) sono le albumine che aiutano a mantenere una corretta pressione osmotica del sangue.
•Le globuline (38%) comprendono
•anticorpi detti anche globuline, o immunoglobuline: con funzioni di difesa;
• globuline e β globuline: funzioni di trasporto.
Tortora, Derrickson Conosciamo il corpo umano © Zanichelli editore 2009
L’ emopoiesi è il processo mediante il quel si sviluppano gli elementi figurati del sangue.
Tortora, Derrickson Conosciamo il corpo umano © Zanichelli editore 2009
I gruppi sanguigni
• La superficie del globulo rosso contiene un corredo di oltre un centinaio di elementi chiamati antigeni.
• Sulla base dell’assenza/presenza dei vari antigeni il sangue è classificabile in diversi gruppi, nel cui ambito si possono riconoscere due o più differenti tipi. I principali gruppi sanguigni sono:
•A B 0;
•Rh.
Tortora, Derrickson Conosciamo il corpo umano © Zanichelli editore 2009
Il gruppo sanguigno AB0 è basato su due antigeni chiamati A e B.
Tortora, Derrickson Conosciamo il corpo umano © Zanichelli editore 2009
Il plasma di solito contiene anche anticorpi che reagiscono con gli antigeni A e B.
I soggetti i cui globuli rossi presentano l’antigene Rh sono indicati come Rh+ (Rh positivi) e se ne
sono sprovvisti come Rh- (Rh negativi).
Chiederemo a gruppi di tre/quattro ragazzi di costruire un modello di
sangue.
Lavoreremo con piccoli pezzi di carta per raffinare la manualità fine.
Per fare ciò, abbiamo bisogno di fogli di carta rossa da tagliare in
striscioline di circa 1 cm di altezza. Dalle striscioline ricaveremo dei
quadrati 1x1 cm e piegheremo tali quadrati per farne del piccole
“cellule” rosse. Ce ne servono 93 (fig 1). Poi prenderemo un foglio
bianco e da questo ricaveremo un quadrato 2x2 cm che piegheremo
a rappresentare il globulo bianco. Abbiamo nel nostro modello
abbiamo bisogno di quantità intere, quindi poniamo 1 la percentuale
di queste cellule (fig1). Infine dovremo aggiungere le piastrine. Le
faremo sbriciolando un pezzo di polistirolo e prendendone 6 pallini
(fig 1). Disponiamo le cellule in un quadrato 10x10 man mano che i
ragazzi le “costruiscono” (fig 2). Il vederle rappresentate in questo
modo rinforzerà la memoria delle percentuali relative. Prepariamo un
the per simular il siero.
Ora mettiamo le cellule in una provetta o in un barattolo e
aggiungiamo il siero fino a coprirle. Avremo una provetta di sangue!
Facciamo notare come, non sia il liquido ad essere rosso, ma i
globuli rossi a farlo sembrare tale!
Tortora, Derrickson Conosciamo il corpo umano © Zanichelli editore 2009
Il Cuore
Il cuore è avvolto da una membrana protettiva detta pericardio, distinta in
•pericardio fibroso: di tessuto connettivo che previene e impedisce l’iperestensione del cuore;
•pericardio sieroso, più sottile e delicato, costituito da due membrane, entro le quali scorre il liquido pericardico.
Tortora, Derrickson Conosciamo il corpo umano © Zanichelli editore 2009
• La parete del cuore è costituita da tre strati
•epicardio: strato sottile e trasparente, costituito da mesotelio e tessuto connettivale;
•miocardio: consiste di tessuto muscolare cardiaco ed è il più spesso: le fibre muscolari cardiache sono involontarie, striate, ramificate e organizzate in fibre intrecciate;
•endocardio: sottile strato di endotelio che tappezza l’interno del miocardio.
Tortora, Derrickson Conosciamo il corpo umano © Zanichelli editore 2009
•Il cuore contiene quattro cavità
•atri: due superiori;
•ventricoli: due inferiori.
•I due atri sono separati dal setto interatriale così come il setto interventricolare separa il ventricolo destro dal sinistro.
Tortora, Derrickson Conosciamo il corpo umano © Zanichelli editore 2009
•Le vene sono i vasi sanguigni che riportano il sangue al cuore.
•Le arterie sono i vasi sanguigni che portano il sangue lontano dal cuore.
Tortora, Derrickson Conosciamo il corpo umano © Zanichelli editore 2009
Ogni cavità cardiaca è dotata di una valvola, costituita da un denso tessuto connettivo, per impedire il reflusso del sangue nella direzione sbagliata. Le valvole atrioventricolari (AV) si trovano fra atri e ventricoli e sono
•tricuspide: fra atrio e ventricolo destro;
•bicuspide (o mitrale): fra atrio e ventricolo sinistro.
Tortora, Derrickson Conosciamo il corpo umano © Zanichelli editore 2009
Le valvole semilunari impediscono il reflusso di sangue dalle arterie al cuore e sono la valvola polmonare e la valvola aortica.
Tortora, Derrickson Conosciamo il corpo umano © Zanichelli editore 2009
Il flusso ematico nel cuore
Il sangue scorre attraverso il cuore dalle aree a pressione maggiore a quelle a pressione minore con conseguente apertura delle valvole e contrazione delle camere successive.
Le arterie coronarie destra e sinistra distribuiscono sangue al cuore; le vene coronarie drenano il sangue dal cuore al seno coronario.
il cuore lavora come una pompa caratterizzata da una fase di contrazione e da una di rilasciamento. Le valvole atrio-ventricolari, che separano gli atri dai ventricoli, si aprono nella fase di rilasciamento ventricolare, diastole, e permettono ai ventricoli di riempirsi del sangue accumulato negli atri, successivamente queste valvole si chiudono, ciò coincide con la fase di contrazione dei ventricoli, la sistole, cosicché il sangue non possa refluire negli atri. La progressione verso i grossi vasi è assicurata invece dall’apertura delle valvole semilunari aortica e polmonare che avviene nella fase di sistole: in questa fase i ventricoli che si contraggono raggiungono pressioni di circa 125 millimetri di mercurio. Le valvole semilunari dell’aorta e del tronco polmonare si chiuderanno, invece, nella fase di diastole per impedire il reflusso di sangue nei ventricoli.
http://www.youtube.com/watch?v=LOgDSy0m-K8&NR=1&feature=endscreen
http://www.youtube.com/watch?v=7-n9G7TzLjk&feature=related
Il sangue esce dal ventricolo destro e viene spinto ai polmoni dove si libera dell’anidride carbonica e si carica di ossigeno. Quindi il sangue torna all’atrio sinistro
Piccola circolazione
Dal ventricolo sinistro le arterie giungono ad ogni parte del corpo e portano sangue ossigenato ad ogni cellula. Qui avvengono gli scambi di ossigeno e sostanze nutritive con i prodotti di rifiuto della cellula. Il sangue passando lungo l’intestino si riempie di sostanze ricavate dagli alimenti, passa nel fegato che è il filtro del sangue e torna nell’atrio destro
Grande circolazione
La digestione dei carboidrati inizia nella bocca E’ vero che la saliva contiene sostanze che iniziano la digestione decomponendo gli zuccheri composti in zuccheri semplici? Proviamo a triturare del pane con e senza saliva occorrente: due pezzi di pane, due barattoli, acqua •prendi uno dei due pezzi di pane, masticalo per almeno 1 minuto; prendi l’altro, schiaccialo e rompilo il più possibile per renderlo simile a quello masticato •metti i pezzi in due diversi barattoli e aggiungi acqua •dopo un po' di tempo osserva il contenuto dei due barattoli • il pane masticato è molto modificato, è ridotto in poltiglia e l’acqua è biancastra il pane non masticato si è gonfiato, ma l’aspetto non è molto diverso; l’acqua è trasparente. •la saliva presente nella bocca, contiene una sostanza che modifica gli zuccheri complessi (come il pane) trasformandoli in zuccheri semplici altamente nutrienti
La digestione degli alimenti
La digestione delle PROTEINE inizia nello stomaco: I succhi gastrici presenti nello stomaco sono acidi: aiutano la digestione delle proteine? Se le proteine sono state masticate, la digestione è migliore? occorrente: due pezzi di carne (le proteine) da 20 grammi uno macinato (masticato) e uno intero (non masticato), aceto, due barattoli di vetro •prendi i due pezzi di carne e sistemali in due diversi barattoli che rappresentano lo stomaco •copri la carne con l'aceto (che simula i succhi gastrici) •chiudi i barattoli e lascia agire per due giorni. •L'aceto, come i succhi gastrici nello stomaco, ha trasformato la carne in entrambi i barattoli. La carne macinata (che rappresenta le proteine masticate), ha però una consistenza semi-liquida, mentre l’altra (le proteine non masticate) è stata trasformata solo in superficie. La masticazione aiuta la digestione delle proteine.
La digestione dei grassi avviene nell’intestino: Nell’intestino, i sali biliari prodotti dalle cellule del fegato sono simili alle molecole di detersivo: aiutano a rendere solubili i grassi in acqua? Come agiscono? Occorrente: olio, acqua, sapone per i piatti, due barattoli, carta assorbente, un imbuto •prendi due barattoli e scrivendo con un pennarello, distinguili in A e B •versa in un ognuno 50 ml di acqua (i liquidi dell’intestino) e 50 ml di olio (i grassi) •Aggiungi in B alcune gocce di sapone (i sali biliari) •mescola entrambi con il tappo chiuso e lascia riposare per qualche minuto. •metti la carta assorbente (la parete dell’intestino) nell’imbuto e, mettendo un bicchierino sotto, raccogli il filtrato prima di A e poi di B e completa la tabella I grassi che arrivano all’intestino, possono essere assorbiti attraverso le pareti dell’intestino grazie ai sali biliari che li rendono più solubili in acqua.
filtra l’acqua? Filtra l’olio? Colore del filtrato
A
B
La respirazione polmonare è quel processo attraverso il quale il
polmone effettua scambi gassosi tra l’atmosfera e il sangue. I globuli
rossi presenti nel sangue cedono ossigeno si portano via l’anidride
carbonica prodotta come scarto. Nei polmoni i globuli rossi si
liberano dell’anidride carbonica e si caricano di ossigeno.
Respirazione polmonare
Vediamo come funzionano i polmoni
e la respirazione.
Occorrente: una spugna blu, tempera rossa
molto intensa, una ciotola con acqua
• Metti acqua nella ciotola e colorala di rosso
intenso con la tempera.
• Prima di tutto inizia a respirare regolarmente:
espira buttando fuori l’aria ed inspira
prendendo aria
• Prendi in mano la spugna blu (è il nostro
polmone nel quale è arrivato sangue sporco di
anidride carbonica) e espira buttando fuori
l’aria (strizza la spugna)
• inspira, ovvero prendi aria (immergi la spugna
tenendola strizzata nell’acqua rossa e la
rilasciala).
Quando espiri, il polmone cede anidride
carbonica, quando inspiri, il polmone si riempie di
ossigeno (quindi la spugna blu si colora di
rosso).
Realizziamo un modello di
polmoni
https://www.youtube.com/w
atch?v=dVDaqtgE6EU
La frequenza respiratoria riflette l’attività dell’organismo: quando
sei a riposo, le cellule producono poca anidride carbonica e
necessitano di poco ossigeno, di conseguenza, gli atti respiratori
sono pochi e la respirazione è poco profonda.
Qual’è la tua frequenza respiratoria a riposo? Conta quanti
respiri compi in un minuto
…………………………………………………………………………
Quando sei in piena attività fisica, la respirazione aumenta.
Corri sul posto per un minuto, poi misura la tua frequenza
respiratoria
……………………………………………………………….………….
A riposo, riempiamo solo una piccola parte dei polmoni (quella
inferiore), mentre in piena attività si riempiono anche la porzione
intermedia e quella più alta.
Nell’Antico Egitto, alla morte del Faraone e di alcuni personaggi importanti, seguiva la mummificazione del corpo del defunto. I Vasi canopi erano usati per conservare alcuni organi interni estratti durante la mummificazione. Da un punto di vista medico, gli egiziani erano evoluti per i loro tempi. I visceri estratti dal corpo del defunto vennero inizialmente riposti in una cassetta a 4 scomparti, poi vennero creati dei veri e propri vasi con coperchio a forma di testa umana o di animali. Le teste dei quattro Figli di Horo venivano rappresentate sui coperchi dei vasi che contenevano rispettivamente: •il fegato; Hamset (uomo), •i polmoni; Hapi (scimmia), •gli intestini; Qebeshenuf (falco), •lo stomaco; Duamutef (sciacallo).
I vasi canopi
Per imparare la disposizione di alcuni organi all’interno del corpo, taglia la figura umana e gli organi dei vai canopi. Plastificali usando il decofix o attaccandoci sopra il nastro adesivo trasparente. Ora, posiziona correttamente gli organi aiutandoti con le linee disegnate. Ricorda che il corpo è tridimensionale e che alcuni organi, in questa rappresentazione in due dimensioni, in parte si sovrapporranno. •Inizia con l’intestino: la posizione del retto e una linea tracciata, ti aiutano a posizionarlo correttamente. •Successivamente metti lo stomaco. Per semplificare il posizionamento, sono stati disegnati l’esofago ed il duodeno. Fai combaciare i due orifizi dello stomaco con esofago (in alto) e duodeno (in basso). •Ora posiziona il fegato, che deve rimanere sotto la linea che rappresenta il diaframma •Infine, sopra il diaframma, vanno i polmoni che terminano nella gola con la laringe.