Apparato locomotore corpo umano

L'apparato locomotore è quell'insieme di strutture del corpo che permettono all'uomo di muoversi.

L' Apparato locomotore è fondamentale per l'uomo, l' apparato locomotore del corpo umano è composto da ossa, muscoli e articolazioni questo apparato del corpo è molto delicato e complesso, ad iniziare dalle ossa che costituiscono l'impalcatura di sostegno del corpo. Perchè avvenga il moviemento è necessario che le ossa possano spostarsi leune ripsetto alle altre e nello stesso tempo che siano unite tra di loro. Questa duplice funzione è assolta dalle articolazioni.

Ossa ed articolazioni hanno però bisogno di organi che producono energia meccanica per il movimento: questi sono i muscoli.

Apparato locomotore corpo umano

Apparato locomotore

L'insieme delle ossa forma lo scheletro. Le ossa ai raggi x risultano opache perché contengono grandi quantità di sali di calcio. Macerandole ne vengono allontanate le parti molli e cioè la cartillagini (articolazioni), le membrane di tessuto connettivo che formano la superficie esterna (periostio) ed eventualmente interne (endostio), il midollo osseo, i vasi ed i nervi dell'osso.

Il numero delle ossa varia da individuo ad individuo e con l'età. Infatti nei giovani alcuni parti distinte delle ossa si saldano fra loro (sinostosi) per cui il numero delle ossa diminuisce con l'età.

Le ossa fondamentali dell'uomo sono 203.

Tipi di ossa

La forma delle ossa è varia, comunque esistono 3 tipi fondamentali:

  • ossa lunghe
  • ossa corte
  • ossa piatte

La differenza tra questi 3 tipi non è tanto di forma quanto di struttura. Nelle ossa lunghe vi sono due estremità dette pifisi ed una parte centrale detta diafisi nel cui interno è contenuto il midollo osseo. Le ossa piatte hanno due strati di osso compatto, fra i quali è contenuto un trabecolato di osso spungnoso che prende il nome di diploe. Le ossa corte sono costituite da ossa spugnose rivestite da un sottile strato osseo compatto.

Sulla superficie ossea vi sono diverse sporgenze che portano il nome di processi, apofisi, tuberosità e tubercoli, spine e creste. Esistono poi degli avvallamenti che prendono il nome di docce, fosse e solchi.

Le ossa sono suddivise anche in impari e pari (in questo caso sono simmetriche). Le ossa sono formate principalmente da tessuto osseo il quale è ricco di calcio.

Tipi principali di tessuto osseo

Due sono i tipi prinicipali di tessuto osseo: il compatto e lo spugnoso.

Il tessuto osseo compatto costituisce il "tubo" cilindrico delle ossa lunghe, i due tavolati delle ossa piatte (in mezzo ai quali c'è la diploe) ed il rivestimento esterno (o sostanza corticale) delle ossa corte e delle epifisi delle ossa lunghe. Il tessuto osseo spugnoso appare simile ad una spugna perché è costituito da trabecole, da lamelle molto sottili intrecciate a forma di rete.

Ossa della parte assile ed ossa degli arti

Le ossa poi possono suddividersi in ossa della parte assile ed ossa degli arti. Quelle della parte assile possono essere suddivise in ossa del cranio, della colonna vertebrale e del torace.

Le ossa degli arti si suddividono in ossa degli arti superiori, degli arti inferiori, in ossa della cintura ed ossa dei segmenti liberi.

Il cranio è costituito da 7 ossa della scatola cranica, delle quali 3 sono impari (occipitale, sfenoidale e frontale) mentre le altre sono pari (parietale e temporale) 11 ossa della faccia le quali sono pari (lacrimali, nasali, turbinati, mescellari, palatine, zigomatiche).

La colonna vertebrale è costituita da 33 vertebre (ossa corte, impari mediane) infilate. Vi si distinguono 7 vertebre cervicali, 12 toraciche, 5 lombari. 5 sacrali (unite a formare l'osso sacro) e 3-4 vertebre coccigee.

Il torace è costituito da 12 paia di costole articolate posteriormente ed una vertebra toracica e da un osso impari, lo sterno, anteriormente, col quale si congiungono le prime sette coste per mezzo delle cartilagini. La cartilagine della settima costa, le ultime 2 coste hanno l'estremità anteriore libera (coste fluttuanti).

L'arto superiore è costituito dall'osso del braccio (omero) dalle due osse dell'avambraccio (radio-ulna) e dalle 27 della mano (8 del carpo, 5 del metacarpo, 14 falangi).

Due ossa pari e simmetriche costituiscono il singolo scapolare, la clavicola e la scapola.

L'arto inferiore oltre alle 3 ossa della cintura pelvica (ileo, ischio e pube) unite per formare l'anca, comprende il femore (coscia), la tibia e la fibula (gamba), le 26 ossa del piede (7 del torso, 5 del metarso, 14 delle falangi). Inoltre vi è la rotula che partecipa all'articolazione del ginocchio.

Le articolazioni

Tutte le ossa sono riunite tra di loro dalla articolazioni che assicurano la mobilità fra due ossa a contatto e nello stesso tempo la loro contiguità. Si distingue un tipo di articolazione della diartrosi nella quale la mobilità delle ossa è ampia; sinartrosi quando la mobilità è scarsa. Questo perché nella sinartrosi vi è tessuto connettivo.

Nelle sinartrosi distintuiamo: sincondrosi, se è interposta cartilagine fibrosa, sinfisi se vi è cartilagine fibrosa, sinelastosi se vi è connettivo eleastico, sindesmosi se è interposto connettivo fibroso. Nelle diartrosi i due capi ossei non sono uniti direttamente uno all'altro, ma sono solamente in contatto per mezzo delle superfici articolari rivestite da cartilagine. L'unione tra le due ossa è assicurata da una specie di manicotto periarticolare (la capsula articolare) e dai legamenti articolari. All'interno della cavità articolare c'è un liquido filante, la sinovia che funziona come lubrificante.

Si hanno diversi tipi di artrosi:

  • artradia: le superfici a contatto sono piane;
  • enartrosi: i capi articolari hanno forma di sfera l'uno con superficie convessa, l'altro cavo.
  • condiloartrosi: le superfici articolari sono curvilinee.

Nel cavo articolare possono essere contenute delle formazioni fibro-cartilaginee, come i dischi articolari ed i menischi.

I muscoli

I muscoli sono gli organi che creano l'energia meccanica indispensabile al movimento. Avendo le due estremità inserite ai segmenti ossei, i muscoli ne determinano lo spostamento accorciandosi od allungandosi.

I muscoli sono formati da una porzione attiva meccanicamente e da tendini ed aponevrosi che sono meccanicamente passivi. I muscoli del corpo umano sono circa 300-400. Hanno la forma più varia: fusiformi, larghi, piatti ed orbicolari. Nei primi le cellule muscolari (fibrocellule) sono orientate secondo l'asse maggiore (il ventre) e due estremità sottili (i capi tendinesi) che si continuano nei tendini.

Quando si hanno muscoli con vari ventri, ciascuno dei quali ha un capo libero, mentre gli altri capi convengono in un tendine comune, si parla di muscoli bicipiti, tricipiti e quadricipiti a seconda che i capi liberi siano 2, 3 o 4.

E' detto muscolo digastrico quello in cui ci sono due ventri paralleli. I muscoli larghi hanno forma di lamina: i fascietti muscolari che li compongono sono tutti paralleli fra di loro ed altresì ai margini della lamina.

Nei muscoli piatti la direzione dei fascetti muscolari è obliqua rispetto alla direzione del muscolo in toto.

I muscoli orbicolari hanno forma circolare e circondano l'apertura di cavità naturali: i fascetti muscolari hanno in genere direzione parallela a quella dell'apertura stessa; possono presentare dei setti tendinesi. In questa categoria si possono comprendere anche gli sfinteri striati (l'uretrale e l'anale esterno).

La parte contrattile dei muscoli è costituita da unità elementari denominata fibre (o fibrocellule) muscolari striate. Più fibre muscolari formano un fascetto muscolare primario, rivestito da materiale fibriliare molto esile; più fascetti primari formano un fascetto muscolare secondario, a sua volta rivestito da una sottile membrana di connettivo (endomisio); più fascetti secondari formano un fascetto muscolare terziario, circondato da connettivo abbastanza denso (permisio interno).

I fascetti terziari, infine, unendosi tra di loro formano la parte carnosa del muscolo, circondata da una membrana connettiva che prende il nome di permisio. Il sistema muscolare è costituito da elementi aventi la peculiare caratteristica di essere eccitabili, cioè di passare da uno stato di riposo as uno stato di attività, qualora su di essi vengano applicati stimoli adeguati. per stimolo adeguato si intende che lo stimolo deve:

  1. raggiungere un minimo di intensità (soglia) per provocare una risposta; quando tale minimo è raggiunto, la risposta che si otterrà sarà sempre la stessa e sarà massimale; questa proprietà prende il nome di legge del tutto o a;
  2. deve essere applicato per un determinato periodo, deve cioè mantenere su valori soglia per un certo periodo di tempo; è stato stabilito un rapporto tra intensità dello stimolo e tempo di applicazione che prende il nome di cronassia.

Oltre alla eccitabilità il muscolo possiede anche la caratteristica della contrattilità, la capacità cioè di ridurre la propria lunghezza per poi tornare in posizione di riposo.

Un muscolo entra in attività quando dal sistema nervoso giungono ad esso impulsi eccitatori; questi, viaggiando lungo i nervi, penetrano in una struttura anatomica particolare, la placca motrice, che è una giunzione sinaptica tra nervo e muscolo, quindi gli impulsi eccitano la placca, generando in essa un potenziale d'azione (detto appunto di placca) che successivamente dopo aver valicato lo spazio sinptico si porta alle fibre muscolari, su cui agisce da stimolo.

Se lo stimolo è adeguato si ha parte del muscolo una risposta mecanica caratteristica che prende il nome di scossa muscolare semplice. Il suo aspetto è assai tipico: in essa, infatti, si distinguono tre fasi: una iniziale (AB) detta periodo di latenza (allo stimolo cioè non segue una risposta immediata); una intermedia (BC) detta periodo di incremento, durante la quale si assiste all'accorciamento delle fibre muscolari, una finale (CD) detta periodoo di decremento, nel corso del quale la fibra muscolare si rilascia, torna cioè allo stato di riposo.

La risposta di un muscolo ad uno stimolo adeguato ha la caratteristica di essere graduata: infatti, se si applica una corrente elettrica ad un muscolo si potrà osservare che quando lo stimolo raggiunge un'intensità adeguata, il muscolo si contrae; aumentando l'intensità dello stimolo, la risposta diventa cospicua e così via, dino a che si giunge ad una risposta muscolare che è massimale e che non varia neppure aumentando ulteriormente l'intensità dello stimolo. Questa gradualità di risposta a stimoli di intensità crescente ha un significato molto importante: è con essa infatti che si può spiegare come viene graduata la forza di contrazione di un muscolo.

Tutto ciò può sembrare in disaccordo con la "legge del tutto o a", ma il contrasto è solo apparente, infatti la gradualità si può osservare solo in un muscolo in toto, non in una singola fibra muscolare ad essa dipende essenzialmente da due fattori:

a) dall'attivazione di un maggiore o minore numero di unità motorie, cioè di fibre muscolari; i muscoli scheletrici hanno un comportamento diverso rispetto al muscolo cardiaco nel quale un eccitamento praticamente non incontra ostacoli, per il fatto che le singole cellule sono fuse tra di loro in un sincizio; nei muscoli striati, invece, uno stimolo incontra sempre una certa resistenza alla sua distribuzione per cui quando è debole di intensità riesca ad attivare (naturalmente in maniera massimale) le unità motorie più vicine; quelle più distanti lo saranno solo se lo stimolo sarà sufficientemente intenso ed è evidente che solo in questo in caso si avrà una somma parziale delle singole scosse di ciascuna fibra e quindi il muscolo in toto potrà contrarsi globalmente;

b) dalla frequenza degli impulsi nervosi, che determina la somma temporale delle singole scosse di ciascuna fibra e quindi la tensione sviluppata dal muscolo.

La contrazione è il fenomeno fisiologicamente più importante che avviene nel muscolo: il rilasciamento infatti è un fenomeno del tutto passivo.

Le contrazioni comunque affatticano il muscolo, tale fenomeno (affaticamento muscolare) dipende essenzialmente da due fattori:

a) da inefficienza della trasmissione dello stimolo a livello della placca motoria;
b) da insufficienza funzionale del sistema contrattile.

Le cause determinanti sono da ricercarsi nell'accumulo di sostanze tossiche derivanti dal metabolismo del muscolo, accumulo che si determina comunemente in caso di superlavoro. Il muscolo è un tessuto specializzato nel trasformare energia chimica in energia meccanica. La produzione di energia e quindi la possibilità di lavoro è maggiore quando il muscolo è libero di accorciarsi (contrazione isotonica). Nel caso della contrazione isotonica, si può dire che circa l'80% dell'energia prodotta si trasforma in calore; il rimanente 20% si trasforma in lavoro. Poichè il rendimento è il rapporto tra il lavoro fatto e l'energia spesa, si può dire che nel caso del muscolo esso è di 20/80, cioè del 20%, un rendimento che è molto alto se non si paragona a quello di una qualsiasi macchina.

L'energia usata dal muscolo deriva da processi metabolici, rappresentati in primo luogo da reazioni di ossidazione; il muscolo in attività, infatti, consuma molto ossigeno che assume dal sangue che lo irrora. Tale ossigeno si combina chimicamente con il glicogeno (uno zucchero, quello di riserva del muscolo) o con i grassi. Avvengono cioè delle reazioni di ossidazione le quali producono energia chimica, che a sua volta, si accumuila sotto forma di legami chimici altamente energetici, nell'ATP, la "benzina" della macchina-muscolo. L'energia utilizzata dal muscolo per contrarsi deriva dai processi metabolici che in esso avvengono, ed in primo luogo dalle reazioni di ossidazione. Infatti il muscolo in attività consuma molto ossigeno che gli deriva dal sangue ma soprattutto dalla mioglobina, proteina respiratoria assai simile chimicamente all'emoglobina del sangue, ma maggiormente dotata di questa affinità per l'ossigeno.

Durante la contrazione la sostanza che viene ossigenata più facilmente e protamente è il glicogeno, il caratteristico zucchero di riserva del muscolo. Il glicogeno così chiamato in quanto generatore di glucosio si può ritenere il vero combustibile del muscolo. Nel corso della sua ossidazione produce una grandissima quantità di ATP, sostanza in cui si ha accumulo di energia sotto forma di particolarilegami chimici, cosiddetti ad elevato contenuto energetico.

Ed è infine l'ATP o meglio l'energia in esso accumulata che viene utilizzata dalla proteina contrattile del muscolo, la miosina per modificare il suo stato chimico.

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