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Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011
Tema C – Capitolo 2 – I muscoli e il movimento
1. A cosa servono e come sono fatti i muscoli
2. I muscoli del nostro corpo
3. Come si contraggono i muscoli?
4. I movimenti resi possibili dai muscoli
5. I muscoli degli altri animali
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Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011
Tema C – Capitolo 2 – I muscoli e il movimento
A che cosa servono i muscoli
I muscoli hanno
numerose funzioni:
• rendono possibili i movimenti
• proteggono le ossa e gli organi
• danno forma al corpo
• liberano calore contraendosi,
perciò riscaldano il corpo
e lo aiutano a mantenere
una temperatura costante.
Indice
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Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011
Tema C – Capitolo 2 – I muscoli e il movimento
A che cosa servono i muscoli
alcuni muscoli del capo
i bulbi degli
occhi sono
controllati
ciascuno
da ben sei
muscoli
quando
sorridiamo
si contrae
il muscolo
zigomatico
quando diamo un bacio
o fischiamo, contraiamo
il muscolo orbicolare
della bocca
Indice
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Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011
Tema C – Capitolo 2 – I muscoli e il movimento
Come sono fatti i muscoli
I muscoli volontari
sono fatti di tessuto striato.
Il loro movimento è controllato
dal sistema nervoso centrale,
cioè da comandi inviati dal cervello.
• muscoli volontari scheletrici:
fanno muovere le ossa
• muscoli volontari pellicciai:
fanno muovere la pelle
I muscoli volontari striati si contraggono velocemente e sviluppano grande
potenza: liberano molta energia in poco tempo, ma si stancano rapidamente.
Ci sono muscoli volontari e muscoli involontari, che hanno strutture e funzioni diverse tra loro.
il tessuto muscolare striato
fibra muscolare
Indice
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Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011
Tema C – Capitolo 2 – I muscoli e il movimento
Come sono fatti i muscoli
I muscoli involontari
(o viscerali) sono fatti
di tessuto liscio.
Sono controllati dal
sistema nervoso autonomo.
Esempi:
• parete dello stomaco
• parete dell’intestino
• vasi sanguigni.
I muscoli involontari lisci si contraggono e si rilassano
in modo lento e regolare, ma in pratica non si stancano mai.
Ci sono muscoli volontari e muscoli involontari, che hanno strutture e funzioni diverse tra loro.
il tessuto muscolare liscio
Indice
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Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011
Tema C – Capitolo 2 – I muscoli e il movimento
Come sono fatti i muscoli
Anche il cuore è
un muscolo involontario,
ma fatto di un particolare
tipo di tessuto striato.
Grazie a questo tessuto
robusto e resistente, il cuore
può lavorare in continuazione,
pompando il sangue
per tutta la durata della vita.
il muscolo cardiaco
Indice
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Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011
Tema C – Capitolo 2 – I muscoli e il movimento
Come sono fatti i muscoli
I muscoli scheletrici sono avvolti da una guaina di rivestimento.
La parte centrale rossa del muscolo, chiamata capo o ventre,
si collega alle ossa con i tendini, che sono robusti cordoni bianchi.
guaina di
rivestimento
tendine
di Achille
ventre del
muscolo
Indice
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Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011
Tema C – Capitolo 2 – I muscoli e il movimento
orbicolare dell’occhio
zigomatico
massetere
orbicolare della bocca
sternocleidomastoideo
deltoide
gran pettorale
bicipite
retto dell’addome
sartorio
gracile
quadricipite
peroneo
tibiale
aponeurosi
che ricopre
i muscoli
addominali
I muscoli del nostro corpo
Nel nostro corpo ci sono
oltre 600 muscoli.
I nomi dei muscoli
possono dipendere:
• dal numero dei capi
(esempio: bicipite e
tricipite nelle braccia)
• dalla forma del muscolo
(esempio: i due trapezi
tra le scapole)
• dalla posizione
del muscolo (esempio:
il gran pettorale sul petto).
occipitale
trapezio
tricipite
gran dorsale
grande gluteo
bicipite femorale
semitendinoso
gemelli
tendine
di Achille
Indice
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Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011
Tema C – Capitolo 2 – I muscoli e il movimento
Come si contraggono i muscoli
Il muscolo è costituito da moltissime fibre.
Ogni fibra è una cellula di forma allungata che contiene più nuclei.
muscolo fascio di fibre
fibra (cellula
muscolare)
nervo
nucleo vasi
sanguigni
miofibrilla
miosina actina
Indice
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Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011
Tema C – Capitolo 2 – I muscoli e il movimento
Come si contraggono i muscoli Nel tessuto muscolare striato le strisce scure corrispondono ai filamenti spessi di miosina, mentre le strisce chiare corrispondono ai filamenti sottili di actina.
La contrazione
del muscolo avviene
quando le molecole
di actina scorrono
su quelle di miosina
e vi si sovrappongono.
Questo scorrimento
avviene in ogni
miofibrilla e la accorcia.
L’impulso a contrarsi è inviato dal cervello ai nervi,
che a loro volta lo trasmettono alle fibre muscolari a cui sono collegati.
prima della contrazione
dopo la contrazione
Indice
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Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011
Tema C – Capitolo 2 – I muscoli e il movimento
Come si contraggono i muscoli
Misurate la circonferenza
del braccio quando il muscolo
è rilassato.
Quando tutte le miofibrille di una fibra si accorciano:
• l’intera fibra diventa più corta;
• il ventre del muscolo si contrae e aumenta di diametro.
Poi misurate di nuovo a muscolo contratto:
la circonferenza ora risulterà più lunga.
Il ventre dei muscoli, contraendosi,
si ingrossa.
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Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011
Tema C – Capitolo 2 – I muscoli e il movimento
Come si contraggono i muscoli ‒ La contrazione aerobica
È la respirazione cellulare nelle fibre a liberare l’energia
che il muscolo usa per contrarsi.
In presenza di ossigeno l’organismo «brucia» il glucosio
e nelle fibre muscolari si ha una contrazione aerobica.
Da dove viene l’energia che rende possibile la contrazione dei muscoli?
glucosio ossigeno anidride carbonica acqua
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Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011
Tema C – Capitolo 2 – I muscoli e il movimento
Come si contraggono i muscoli ‒ I crampi
la tecnica per aiutare
chi è vittima
di crampi alle gambe
Dopo uno sforzo prolungato, però, nell’organismo scarseggia l’ossigeno.
Allora il glucosio non può essere ossidato e si trasforma in acido lattico,
liberando meno energia: questa è la contrazione anaerobica.
Se l’acido lattico si accumula nel muscolo, lo affatica e impedisce ulteriori
contrazioni: si hanno allora i dolorosi crampi muscolari.
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Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011
Tema C – Capitolo 2 – I muscoli e il movimento
Come si contraggono i muscoli ‒ La termoregolazione
I muscoli disperdono sotto forma di calore
la maggior parte dell’energia
che hanno usato per contrarsi.
Questa liberazione di energia termica
aiuta il nostro corpo a mantenere
la propria temperatura a un
valore costante di circa 37 ºC.
Perché dopo una corsa siamo accaldati?
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Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011
Tema C – Capitolo 2 – I muscoli e il movimento
I movimenti resi possibili dai muscoli
con la rotazione
facciamo girare
una parte
del corpo, come
quando voltiamo
la testa ruotando
il collo
con l’abduzione allontaniamo
un arto dal corpo, come
quando divarichiamo
le gambe
il movimento opposto
all’abduzione è chiamato
adduzione
il movimento
opposto alla
flessione è
l’estensione
con la
flessione
avviciniamo
un osso
a un altro,
come
quando
pieghiamo
un braccio
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Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011
Tema C – Capitolo 2 – I muscoli e il movimento
I movimenti resi possibili dai muscoli
I muscoli possono soltanto contrarsi, cioè tirare le estremità di un osso, ma non spingerle. Per questa ragione spesso i muscoli devono agire in coppia.
Esempio: se per flettere un braccio si contrae un muscolo,
per estendere di nuovo il braccio bisognerà contrarre un altro muscolo.
I due muscoli si chiamano antagonisti, perché compiono azioni opposte.
scapola tendine
omero ulna
radio
tricipite
rilassato
bicipite
contratto
tricipite
contratto bicipite
rilassato
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Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011
Tema C – Capitolo 2 – I muscoli e il movimento
I movimenti resi possibili dai muscoli
Insieme alle ossa e alle
articolazioni, i muscoli
funzionano come leve:
• il fulcro (F) è rappresentato
dall’articolazione tra le ossa
• la potenza (P) è la forza
applicata dal muscolo
che si contrae
• la resistenza (R) è il peso
da sollevare contraendo
il muscolo.
Questa è una leva del terzo genere,
che è sempre svantaggiosa.
per sollevare un peso con il braccio
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Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011
Tema C – Capitolo 2 – I muscoli e il movimento
I movimenti resi possibili dai muscoli
Insieme alle ossa e alle articolazioni,
i muscoli funzionano come leve:
• il fulcro (F) è rappresentato
dall’articolazione tra le ossa
• la potenza (P) è la forza applicata
dal muscolo che si contrae
• la resistenza (R) è il peso da sollevare
contraendo il muscolo.
Questa è una leva del secondo genere,
che è sempre vantaggiosa.
per camminare
e alzarci in
punta di piedi
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Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011
Tema C – Capitolo 2 – I muscoli e il movimento
I movimenti resi possibili dai muscoli
Insieme alle ossa e alle
articolazioni, i muscoli
funzionano come leve:
• il fulcro (F) è rappresentato
dall’articolazione tra le ossa
• la potenza (P) è la forza
applicata dal muscolo
che si contrae
• la resistenza (R) è il peso
da sollevare contraendo
il muscolo.
Questa è una leva del primo genere,
simile a una bilancia a due piatti.
per mantenere la testa eretta
e muoverla all’indietro
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Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011
Tema C – Capitolo 2 – I muscoli e il movimento
I muscoli degli altri animali
I pesci posseggono quattro lunghi
muscoli ai lati del corpo e nella coda.
La loro colonna vertebrale è molto
flessibile nella direzione laterale.
Contraendosi e distendendosi in modo alternato, i muscoli fanno oscillare
la colonna vertebrale: così il pesce avanza «spingendo» contro l’acqua.
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Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011
Tema C – Capitolo 2 – I muscoli e il movimento
I muscoli degli altri animali
Gli anfibi come le rane hanno
una potente muscolatura negli
arti inferiori, che permette loro
di muoversi a salti.
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Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011
Tema C – Capitolo 2 – I muscoli e il movimento
I muscoli degli altri animali
Tra i rettili i serpenti,
che sono privi di arti,
hanno muscoli inseriti
sulle costole per flettere
la lunga colonna
vertebrale e avanzare
sfruttando l’attrito con
il terreno.
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Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011
Tema C – Capitolo 2 – I muscoli e il movimento
I muscoli degli altri animali
Negli uccelli la colonna vertebrale è
quasi rigida, perché deve sostenere
la potente muscolatura degli arti, che
è ancorata a uno sterno molto ampio.
scapola
omero sterno
muscoli pettorali contratti
i muscoli che permettono
agli uccelli di volare
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Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011
Tema C – Capitolo 2 – I muscoli e il movimento
I muscoli degli altri animali
I mammiferi sono in grado di
curvare il corpo in avanti e indietro,
oltre che a destra e a sinistra,
grazie ai muscoli del tronco e a una
colonna vertebrale molto flessibile.
Molte scimmie hanno muscoli robusti
anche nella coda prensile.
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Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011
Tema C – Capitolo 2 – I muscoli e il movimento
I muscoli degli altri animali
Negli organismi unicellulari non esiste un vero e proprio sistema muscolare.
Per muoversi utilizzano appendici come ciglia, flagelli o pseudopodi.
ciglia flagello
pseudopodi
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Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011
Tema C – Capitolo 2 – I muscoli e il movimento
I muscoli degli altri animali In molti invertebrati pluricellulari il tessuto muscolare è liscio.
il lombrico (un anellide)
muscoli
longitudinali
muscoli
trasversali
il lombrico avanza
con un movimento
«a fisarmonica»
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Tema C – Capitolo 2 – I muscoli e il movimento
I muscoli degli altri animali
Tra i molluschi le chiocciole
e le lumache si spostano
utilizzando il piede muscolare.
I bivalvi per spostarsi emettono
getti d’acqua, grazie a muscoli
adduttori che aprono e chiudono
la loro conchiglia.
piede
muscolare
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Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011
Tema C – Capitolo 2 – I muscoli e il movimento
I muscoli degli altri animali
Per battere le ali, gli insetti
usano coppie di muscoli
striati antagonisti.
muscolo contratto muscolo contratto
Gli artropodi hanno muscoli striati spesso molto potenti, utilizzati per il volo o per il salto.
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