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2: Sistema esquelético e proporções corporais - Biologia

2: Sistema esquelético e proporções corporais - Biologia


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2: Sistema esquelético e relações corporais

Os ossos servem como reservatórios de cálcio e fósforo. Cerca de 99% do cálcio do corpo e 85% do fósforo são armazenados nos ossos do esqueleto. O cálcio é necessário para a contração muscular e condução do impulso nervoso. A quantidade em circulação deve ser mantida rigidamente controlada dentro de uma faixa estreita. Se a concentração for muito alta ou muito baixa, essas células não podem funcionar.

Enquanto a medula vermelha é o local onde os glóbulos vermelhos e brancos e as plaquetas são produzidos, a medula amarela armazena gordura na forma de triglicerídeos. Isso serve como um reservatório de energia rápida que o corpo pode usar quando necessário.


A imagem acima é um corte transversal de osso mostrando a medula vermelha e amarela em seu interior.


Anatomia do sistema esquelético

O sistema esquelético em um corpo adulto é composto de 206 ossos individuais. Esses ossos são organizados em duas divisões principais: o esqueleto axial e a esqueleto apendicular. O esqueleto axial corre ao longo do eixo da linha média do corpo e é composto por 80 ossos nas seguintes regiões:

  • Crânio
  • Hyoid
  • Ossículos auditivos
  • Costelas
  • Esterno
  • Coluna vertebral

O esqueleto apendicular é composto por 126 ossos nas seguintes regiões:

Crânio

o crânio é composto por 22 ossos que se fundem, exceto a mandíbula. Esses 21 ossos fundidos são separados em crianças para permitir que o crânio e o cérebro cresçam, mas se fundem para dar mais força e proteção na idade adulta. o mandíbula permanece como um osso da mandíbula móvel e forma a única articulação móvel no crânio com o osso temporal.

Os ossos da parte superior do crânio são conhecidos como crânio e protegem o cérebro de danos. Os ossos das porções inferior e anterior do crânio são conhecidos como ossos faciais e sustentam os olhos, nariz e boca.

Ossículos Hioide e Auditivos

o hióide é um osso pequeno em forma de U localizado logo abaixo da mandíbula. O hióide é o único osso do corpo que não forma uma articulação com nenhum outro osso - é um osso flutuante. A função do hióide é ajudar a segurar o traquéia aberto e para formar uma conexão óssea para o músculos da língua.

O martelo, bigorna e estribo - conhecidos coletivamente como o ossículos auditivos—São os menores ossos do corpo. Encontrados em uma pequena cavidade dentro do osso temporal, eles servem para transmitir e amplificar o som do tímpano para o ouvido interno.

Vértebras

Vinte e seis vértebras formam o coluna vertebral do corpo humano. Eles são nomeados por região:

  • Cervical (pescoço) - 7 vértebras
  • Torácica (tórax) - 12 vértebras
  • Lombar (parte inferior das costas) - 5 vértebras
  • Sacro - 1 vértebra
  • Cóccix (cóccix) - 1 vértebra

Com exceção do único sacro e cóccix, cada vértebra é nomeada de acordo com a primeira letra de sua região e sua posição ao longo do eixo superior-inferior. Por exemplo, a vértebra torácica mais superior é chamada de T1 e a mais inferior é chamada de T12.

Costelas e esterno

O esterno, ou esterno, é um osso fino em forma de faca localizado ao longo da linha média do lado anterior do região torácica do esqueleto. O esterno se conecta às costelas por finas faixas de cartilagem chamadas cartilagem costal.

Existem 12 pares de costelas que, juntamente com o esterno, formam a caixa torácica da região torácica. As primeiras sete costelas são conhecidas como “costelas verdadeiras” porque conectam as vértebras torácicas diretamente ao esterno por meio de sua própria faixa de cartilagem costal. As costelas 8, 9 e 10 se conectam ao esterno por meio da cartilagem que está conectada à cartilagem da sétima costela, portanto, as consideramos como "costelas falsas". As costelas 11 e 12 também são costelas falsas, mas também são consideradas “costelas flutuantes” porque não têm qualquer fixação de cartilagem no esterno.

Cintura Peitoral e Membro Superior

A cintura peitoral conecta o ossos do membro superior (braço) ao esqueleto axial e consiste nas clavículas esquerda e direita e nas escápulas esquerda e direita.

O úmero é o osso do braço. Ele forma a bola e o soquete articulação do ombro com a escápula e forma o articulação do cotovelo com os ossos do antebraço. O rádio e o cúbito são os dois ossos do antebraço. A ulna fica no lado medial do antebraço e forma uma articulação com o úmero na altura do cotovelo. O rádio permite que o antebraço e a mão girem na articulação do punho.

Os ossos do antebraço formam a articulação do punho com os carpais, um grupo de oito pequenos ossos que conferem flexibilidade adicional ao punho. Os carpais estão conectados aos cinco metacarpos que formam o ossos da mão e conecte-se a cada um dos dedos. Cada dedo possui três ossos conhecidos como falanges, exceto o polegar, que possui apenas duas falanges.

Cintura Pélvica e Membro Inferior

Formada pelos ossos do quadril esquerdo e direito, a cintura pélvica conecta o ossos do membro inferior (perna) para o esqueleto axial.

o fêmur é o maior osso do corpo e o único osso da região da coxa (femoral). O fêmur forma a bola e o encaixe a articulação do quadril com o osso do quadril e forma o articulação do joelho com a tíbia e patela. Comumente chamada de rótula, a patela é especial porque é um dos poucos ossos que não estão presentes ao nascimento. A patela se forma na primeira infância para apoiar o joelho para andar e engatinhar.

A tíbia e a fíbula são os ossos da perna. A tíbia é muito maior do que a fíbula e suporta quase todo o peso do corpo. A fíbula é principalmente um ponto de fixação muscular e é usada para ajudar a manter o equilíbrio. A tíbia e a fíbula formam a articulação do tornozelo com o tálus, um dos sete ossos do tarso no .

Os tarsais são um grupo de sete pequenos ossos que formam a extremidade posterior do pé e do calcanhar. Os tarsais formam articulações com os cinco longos metatarsos do pé. Em seguida, cada um dos metatarsos forma uma junção com um dos conjuntos de falanges nos dedos dos pés. Cada dedo do pé possui três falanges, exceto o dedão, que possui apenas duas falanges.

Estrutura microscópica dos ossos

O esqueleto representa cerca de 30-40% da massa corporal de um adulto. A massa do esqueleto é composta de matriz óssea sem vida e muitas células ósseas minúsculas. Aproximadamente metade da massa da matriz óssea é agua, enquanto a outra metade é proteína de colágeno e cristais sólidos de carbonato de cálcio e fosfato de cálcio.

Células ósseas vivas são encontradas nas bordas dos ossos e em pequenas cavidades dentro da matriz óssea. Embora essas células representem muito pouco da massa óssea total, elas desempenham vários papéis muito importantes nas funções do sistema esquelético. As células ósseas permitem que os ossos:

  • Crescer e desenvolver
  • Ser reparado após uma lesão ou desgaste diário
  • Ser dividido para liberar seu armazenamento minerais

Tipos de ossos

Todos os ossos do corpo podem ser divididos em cinco tipos: longos, curtos, achatados, irregulares e sesamóides.

  • Grande. Os ossos longos são mais longos do que largos e são os principais ossos dos membros. Os ossos longos crescem mais do que as outras classes de ossos durante a infância e, portanto, são responsáveis ​​por grande parte de nossa altura na idade adulta. Uma cavidade medular oca é encontrada no centro dos ossos longos e serve como área de armazenamento para a medula óssea. Exemplos de ossos longos incluem fêmur, tíbia, fíbula, metatarsos e falanges.
  • Baixo. Ossos curtos são quase tão longos quanto largos e geralmente são em formato de cubo ou redondo. Os ossos do carpo do pulso e os ossos do tarso do pé são exemplos de ossos curtos.
  • Plano. Ossos planos variam muito em tamanho e forma, mas têm a característica comum de serem muito finos em uma direção. Por serem finos, os ossos achatados não têm cavidade medular como os ossos longos. O frontal, parietal e ossos occipitais do crânio - junto com as costelas e ossos do quadril - são todos exemplos de ossos achatados.
  • Irregular. Ossos irregulares têm uma forma que não se ajusta ao padrão dos ossos longos, curtos ou planos. As vértebras, sacro e cóccix da coluna, bem como o esfenóide, etmóide e ossos zigomáticos do crânio - são todos ossos irregulares.
  • Sesamoid. Os ossos sesamóides são formados após o nascimento dentro dos tendões que percorrem as articulações. Os ossos sesamóides crescem para proteger o tendão de tensões e tensões na articulação e podem ajudar a dar uma vantagem mecânica aos músculos que puxam o tendão. A patela e o osso pisiforme dos carpais são os únicos ossos sesamóides que são contados como parte dos 206 ossos do corpo. Outros ossos sesamóides podem se formar nas articulações das mãos e dos pés, mas não estão presentes em todas as pessoas.

Partes de ossos

Os ossos longos do corpo contêm muitas regiões distintas devido à maneira como se desenvolvem. No nascimento, cada osso longo é feito de três ossos individuais separados por cartilagem hialina. Cada osso final é chamado de epífise (epi = na physis = crescer), enquanto o osso do meio é chamado de diáfise (dia = passagem). As epífises e a diáfise crescem uma em direção à outra e, eventualmente, se fundem em um único osso. A região de crescimento e eventual fusão entre a epífise e a diáfise é chamada de metáfise (meta = depois). Depois que as partes dos ossos longos se fundem, a única cartilagem hialina que resta no osso é encontrada como cartilagem articular nas extremidades do osso que formam as articulações com outros ossos. o cartilagem articular atua como um amortecedor e superfície deslizante entre os ossos para facilitar o movimento na articulação.

Observando um osso em seção transversal, existem várias regiões distintas em camadas que constituem um osso. A parte externa de um osso é coberta por uma fina camada de tecido conjuntivo denso e irregular chamado periósteo. O periósteo contém muitas fibras de colágeno fortes que são usadas para ancorar firmemente os tendões e músculos ao osso para o movimento. As células-tronco e as células osteoblásticas no periósteo estão envolvidas no crescimento e reparo da parte externa do osso devido ao estresse e lesões. Os vasos sanguíneos presentes no periósteo fornecem energia para as células na superfície do osso e penetram no próprio osso para nutrir as células dentro do osso. O periósteo também contém tecido nervoso e muitas terminações nervosas para dar ao osso sua sensibilidade à dor quando ferido.

Profundamente no periósteo está o osso compacto que constitui a parte dura e mineralizada do osso. O osso compacto é feito de uma matriz de sais minerais duros reforçados com fibras de colágeno resistentes. Muitas células minúsculas chamadas osteócitos vivem em pequenos espaços na matriz e ajudam a manter a força e a integridade do osso compacto.

Profundamente até a camada óssea compacta está uma região de osso esponjoso onde o tecido ósseo cresce em colunas finas chamadas trabéculas com espaços para a medula óssea vermelha entre eles. As trabéculas crescem em um padrão específico para resistir a estresses externos com a menor quantidade de massa possível, mantendo os ossos leves, mas fortes. Os ossos longos têm um osso esponjoso em suas extremidades, mas têm uma cavidade medular oca no meio da diáfise. A cavidade medular contém medula óssea vermelha durante a infância, eventualmente se transformando em medula óssea amarela após a puberdade.

Articulações

Uma articulação, ou junta, é um ponto de contato entre ossos, entre um osso e cartilagem ou entre um osso e um dente. As articulações sinoviais são o tipo mais comum de articulação e apresentam uma pequena lacuna entre os ossos. Essa lacuna permite uma amplitude de movimento livre e espaço para o fluido sinovial lubrificar a articulação. As articulações fibrosas existem onde os ossos estão fortemente unidos e oferecem pouco ou nenhum movimento entre os ossos. Articulações fibrosas também mantêm dentes em suas órbitas ósseas. Finalmente, as articulações cartilaginosas são formadas onde o osso encontra a cartilagem ou onde existe uma camada de cartilagem entre dois ossos. Essas articulações fornecem uma pequena quantidade de flexibilidade na articulação devido à consistência de gel da cartilagem.


Proporções do corpo humano

Introdução
Nossos corpos são incríveis! Eles estão cheios de mistérios e fatos surpreendentes como este: Você sabia que é cerca de um centímetro mais alto de manhã, quando acaba de acordar depois de horas deitado, do que à noite? Você pode nunca ter notado isso. Esses fatos interessantes só se revelam quando você olha de perto, mede e compara. É disso que se trata esta atividade: registrar, comparar e descobrir como está o corpo humano!

Fundo
Você sabia que os corpos humanos vêm em todos os tamanhos e formas? Quando você começar a medi-los, no entanto, descobrirá que nossos corpos mostram semelhanças surpreendentes e, ainda mais surpreendentemente, podemos expressá-las com conceitos matemáticos.

Por um lado, nossos corpos são bastante simétricos. Quando você desenha uma linha vertical no centro de um corpo, os lados esquerdo e direito são quase imagens espelhadas um do outro. Os corpos humanos também apresentam proporções interessantes. As proporções comparam duas quantidades, como o tamanho de uma parte do corpo com o tamanho de outra parte ou com o tamanho do todo. Um exemplo de proporção do corpo humano é a envergadura do braço de uma pessoa - a distância da ponta do dedo médio da mão esquerda até a da mão direita ao esticar ambos os braços horizontalmente - até a altura. Essa proporção é aproximadamente uma proporção de um para um, o que significa que a envergadura de um braço de uma pessoa é quase igual à sua altura. Existem muito mais proporções do corpo humano, algumas são independentes da idade e outras mudam à medida que crescemos de um bebê para um adulto.

Quer saber quem estaria interessado nessas proporções? Os artistas são usuários ávidos das proporções do corpo humano, porque isso os ajuda a desenhar figuras de aparência realista. Eles também são usados ​​no mundo médico. Um desvio considerável da proporção do corpo humano pode indicar um corpo que não se desenvolve de acordo com as expectativas. Nesta atividade científica, examinaremos algumas proporções do corpo humano e, se desejar, podemos explorar como elas podem ajudá-lo a desenhar figuras de aparência mais realista.

  • Fio
  • Tesoura
  • Um livro de capa dura
  • Um ajudante
  • Caneta e papel (opcional)
  • Fita métrica (opcional)


Preparação

  • Para comparar o comprimento das diferentes partes do seu corpo com a sua altura, criaremos primeiro um barbante do comprimento da sua altura. Tire seus sapatos. A maneira mais fácil é deitar no chão com os calcanhares pressionados contra a parede. Olhe para cima e peça ao seu ajudante para colocar um livro de capa dura encostado no topo da sua cabeça, apoiado no chão. Saiam de debaixo do livro e, juntos, estendam o fio pelo chão, da parede até o livro, cortando o fio exatamente onde ele chega. Agora você tem um pedaço de lã tão comprido quanto você é alto. (Se não for possível deitar no chão, você também pode ficar de pé no chão contra a parede e colocar o livro no topo de sua cabeça e contra a parede.)
  • Primeiro, examinamos a relação entre a envergadura do braço e a altura. A envergadura do braço é a distância entre as pontas dos dedos médios de cada mão quando você estica os braços o máximo que eles podem alcançar. Como você acha que sua altura se compara à envergadura do braço? Seria semelhante, muito mais longo ou muito mais curto?
  • Agora estique os braços o máximo que eles puderem alcançar. Seus braços ficarão paralelos ao chão. Segure uma das pontas do fio que você acabou de cortar com a ponta dos dedos da mão esquerda. Deixe seu ajudante estender o fio em direção à ponta do dedo médio da sua mão direita. A peça é longa o suficiente, muito mais longa ou muito curta?O que isso mostra sobre como a envergadura do braço se compara à sua altura?
  • Para a maioria das pessoas, a envergadura do braço é quase igual à altura. Os matemáticos dizem que a proporção entre a envergadura do braço e a altura é de um para um: a envergadura do braço chega uma vez à sua altura.
  • Agora vamos explorar outra proporção: o comprimento do osso do fêmur e a sua altura. O osso do fêmur é o único osso da sua coxa. Para medir seu comprimento, sente-se e estenda um novo pedaço de fio sobre a coxa, desde a articulação do quadril até a borda do joelho, e corte o fio ali.
  • Faça uma estimativa. Quantas vezes esse pedaço de fio entraria em uma peça tão longa quanto você? Você pode encontrar uma maneira de testar sua estimativa?
  • Existem várias maneiras de comparar o comprimento dos dois pedaços de fio: Você pode cortar vários pedaços do comprimento do seu barbante mais curto, colocá-los de ponta a ponta ao lado do pedaço mais longo e contar quantos são necessários. Outra maneira é dobrar o barbante mais longo em partes iguais, de modo que o comprimento do barbante dobrado seja igual ao comprimento do barbante mais curto. O número de dobras necessárias é exatamente o número de vezes que sua corda mais curta vai para a corda mais longa.
  • Você viu que o comprimento do osso do seu fêmur atinge cerca de quatro vezes a sua altura? Você também pode dizer que se dividir sua altura em quatro partes iguais, você terá o comprimento do osso do seu fêmur ou o comprimento do seu osso do fêmur será um quarto da sua altura. Os matemáticos chamam isso de proporção de um para quatro.
  • Agora vamos passar para uma proporção que pode ajudá-lo a fazer desenhos mais realistas: a proporção da cabeça para o corpo. Quantas vezes o comprimento da sua cabeça caberia na sua altura? Talvez quatro, seis ou oito vezes? Para testar seis vezes, dobre o fio com comprimento igual à sua altura em seis partes iguais. Peça ao seu ajudante para colocar um livro na sua cabeça e pendurar o barbante dobrado na lateral do livro. Se a outra ponta da corda estiver quase no nível do seu queixo, sua altura seria cerca de seis vezes o comprimento da sua cabeça, ou sua proporção cabeça / corpo seria de um para seis. Qual número de dobras é melhor para você?
  • Existem muitas outras proporções corporais que você pode explorar: a circunferência de sua cabeça em comparação com sua altura ou as proporções de comprimento de seu antebraço e pé ou polegar e mão. Use pedaços de fio para medir, comparar e detectar estes e / ou outras proporções corporais.
  • Extra: Você explorou algumas proporções em seu corpo e pode estar se perguntando se elas também valem para outras pessoas. Você acha que eles valem para a maioria das pessoas da sua idade? E quanto a adultos ou bebês? Você acha que essas proporções são válidas para eles ou alguns seriam diferentes? Faça uma hipótese, encontre alguns voluntários, avalie e compare. Sua hipótese estava correta?
  • Extra: Esta atividade usa pedaços de fio para comparar comprimentos. Você também pode medir sua altura, envergadura do braço, osso do fêmur, etc. com fita métrica, arredondar os valores e escrever as proporções como frações. Você pode encontrar uma maneira de simplificar essas frações?
  • Extra: Desenhe alguns bonequinhos em uma folha de papel. Você pode aplicar algumas das proporções corporais que explorou (como a envergadura do braço à altura ou a proporção da cabeça ao corpo) às figuras?Quais parecem mais realistas para você?
  • Extra: As proporções estão ao nosso redor. Você pode encontrar outros lugares onde as proporções desempenham um papel importante? Para começar, pense em uma receita e na proporção da quantidade de um ingrediente para outro. Para motociclistas ávidos, você consegue encontrar as proporções que correspondem às diferentes marchas de uma bicicleta?


Observações e resultados
Você provavelmente descobriu que a relação entre a envergadura do braço e a altura era de aproximadamente um para um, enquanto a altura do fêmur era de aproximadamente um para quatro. Isso é esperado porque, em média, em uma grande faixa etária, o corpo humano tem uma envergadura que é aproximadamente igual à sua altura e um osso do fêmur aproximadamente um quarto de sua altura.

A proporção da cabeça para o corpo é um pouco mais complexa, pois muda de uma proporção de cerca de um para quatro para uma criança pequena para cerca de um para oito para um adulto. É provável que uma criança de cinco anos tenha uma proporção de cabeça para corpo de cerca de um para seis.

É bom lembrar que essas proporções são médias para um grande grupo de pessoas. Ocorrem variações individuais; algumas podem até ser usadas para uma vantagem única - por exemplo, ter braços excepcionalmente longos pode ser vantajoso ao jogar basquete.

Esta atividade trouxe a você em parceria com a Science Buddies


Outra função do sistema esquelético é armazenar minerais, especialmente cálcio e fósforo. Essa função de armazenamento está relacionada ao papel dos ossos na manutenção da homeostase mineral. Os níveis corretos de cálcio e outros minerais são necessários no sangue para o funcionamento normal do corpo. Quando os níveis de minerais no sangue estão muito altos, os ossos absorvem alguns dos minerais e os armazenam como sais minerais, razão pela qual os ossos são tão duros. Quando os níveis de minerais no sangue estão muito baixos, os ossos liberam alguns dos minerais de volta ao sangue. Os minerais ósseos são alcalinos (básicos), portanto, sua liberação no sangue protege o sangue contra a acidez excessiva (pH baixo), enquanto sua absorção de volta para os ossos protege o sangue contra a alcalinidade excessiva (pH alto). Desta forma, os ossos ajudam a manter a homeostase ácido-base no sangue.

Outra maneira de os ossos ajudarem a manter a homeostase é agindo como um órgão endócrino. Um hormônio endócrino secretado pelas células ósseas é osteocalcina, que ajuda a regular a glicose no sangue e a deposição de gordura. Aumenta a secreção de insulina, bem como a sensibilidade das células à insulina. Além disso, aumenta o número de células produtoras de insulina e reduz os estoques de gordura.


Interagindo com outros sistemas

Seu sistema esquelético não funciona sozinho. Já mencionamos a interação com seu sistema muscular. Os músculos se conectam ao seu esqueleto e se contraem e movem o esqueleto. Seu sistema esquelético é composto de cartilagem e osso calcificado que trabalham juntos. Eles ajudam o processo de movimento a acontecer de uma maneira mais suave. Os ossos calcificados do esqueleto também atuam com o sistema circulatório. A medula dentro de seus ossos ajuda a produzir as células de seu sangue. Tanto os glóbulos vermelhos como os glóbulos brancos são criados nos ossos.


Esqueleto Apendicular Humano

o esqueleto apendicular é composta pelos ossos dos membros superiores (que funcionam para agarrar e manipular objetos) e pelos membros inferiores (que permitem a locomoção). Inclui também a cintura peitoral, ou cintura escapular, que une os membros superiores ao corpo, e a cintura pélvica que une os membros inferiores ao corpo (Figura 9).

Figura 9. O esqueleto apendicular é composto pelos ossos dos membros peitorais (braço, antebraço, mão), membros pélvicos (coxa, perna, pé), cintura peitoral e cintura pélvica. (crédito: modificação da obra de Mariana Ruiz Villareal)

A cintura peitoral

o cintura escapular os ossos fornecem os pontos de fixação dos membros superiores ao esqueleto axial. A cintura peitoral humana consiste na clavícula (ou clavícula) na parte anterior e a escápula (ou omoplatas) na parte posterior (Figura 10).

Figura 10. (a) A cintura peitoral em primatas consiste nas clavículas e escápulas. (b) A visão posterior revela a espinha da escápula à qual o músculo se liga.

o clavículas são ossos em forma de S que posicionam os braços no corpo. As clavículas encontram-se horizontalmente na frente do tórax (tórax), logo acima da primeira costela. Esses ossos são bastante frágeis e suscetíveis a fraturas. Por exemplo, uma queda com os braços estendidos faz com que a força seja transmitida para as clavículas, que podem quebrar se a força for excessiva. A clavícula se articula com o esterno e a escápula.

o escápulas são ossos achatados e triangulares localizados na parte posterior da cintura peitoral. Eles sustentam os músculos que cruzam a articulação do ombro. Uma crista, chamada de coluna vertebral, atravessa a parte posterior da escápula e pode ser facilmente sentida através da pele (Figura 10). A espinha da escápula é um bom exemplo de protrusão óssea que facilita uma ampla área de fixação dos músculos aos ossos.

O Membro Superior

Figura 11. O membro superior consiste no úmero do braço, rádio e ulna do antebraço, oito ossos do carpo, cinco ossos do metacarpo e 14 ossos das falanges.

O membro superior contém 30 ossos em três regiões: o braço (ombro a cotovelo), o antebraço (ulna e rádio) e o punho e a mão (Figura 11).

Um articulação é qualquer lugar no qual dois ossos são unidos. o úmero é o maior e mais longo osso do membro superior e o único osso do braço. Ele se articula com a escápula no ombro e com o antebraço no cotovelo. o antebraço estende-se do cotovelo ao punho e consiste em dois ossos: a ulna e o rádio. o raio está localizado ao longo do lado lateral (polegar) do antebraço e se articula com o úmero no cotovelo. o ulna está localizado na face medial (lado do dedo mínimo) do antebraço. É mais longo que o raio. A ulna se articula com o úmero no cotovelo. O rádio e a ulna também se articulam com os ossos do carpo e entre si, o que nos vertebrados permite um grau variável de rotação do carpo em relação ao longo eixo do membro. A mão inclui os oito ossos do carpo (pulso), os cinco ossos do metacarpo (palma), e os 14 ossos do falanges(dígitos). Cada dígito é composto por três falanges, exceto o polegar, quando presente, que possui apenas duas.

A cintura pélvica

o cintura pélvica atribui aos membros inferiores do esqueleto axial. Por ser responsável por suportar o peso do corpo e pela locomoção, a cintura pélvica está firmemente presa ao esqueleto axial por fortes ligamentos. Ele também tem encaixes profundos com ligamentos robustos para fixar o fêmur com segurança ao corpo. A cintura pélvica é ainda reforçada por dois grandes ossos do quadril. Em adultos, os ossos do quadril, ou ossos coxais, são formados pela fusão de três pares de ossos: ílio, ísquio e púbis. A pelve se junta na parte anterior do corpo em uma articulação chamada sínfise púbica e com os ossos do sacro na parte posterior do corpo.

A pelve feminina é ligeiramente diferente da pelve masculina. Ao longo de gerações de evolução, as fêmeas com um ângulo púbico mais amplo e canal pélvico de maior diâmetro se reproduziam com mais sucesso. Portanto, sua prole também tinha anatomia pélvica que possibilitou o parto bem-sucedido (Figura 12).

Figura 12. Para se adaptar à aptidão reprodutiva, a (a) pelve feminina é mais leve, mais larga, mais rasa e tem um ângulo mais amplo entre os ossos púbicos do que (b) a pelve masculina.

O Membro Inferior

Figura 13. O membro inferior consiste nos ossos da coxa (fêmur), rótula (patela), perna (tíbia e fíbula), tornozelo (tarsais) e pés (metatarsos e falanges).

o membro inferior consiste na coxa, na perna e no pé. Os ossos do membro inferior são o fêmur (osso da coxa), patela (rótula), tíbia e fíbula (ossos da perna), tarsais (ossos do tornozelo) e metatarsos e falanges (ossos do pé) (Figura 13 ) Os ossos dos membros inferiores são mais grossos e fortes do que os ossos dos membros superiores devido à necessidade de suportar todo o peso do corpo e às forças resultantes da locomoção. Além da aptidão evolutiva, os ossos de um indivíduo respondem às forças exercidas sobre eles.

o fêmur, ou fêmur, é o osso mais longo, mais pesado e mais forte do corpo. O fêmur e a pelve formam a articulação do quadril na extremidade proximal. Na extremidade distal, o fêmur, a tíbia e a patela formam a articulação do joelho. o patela, ou rótula, é um osso triangular localizado anterior à articulação do joelho. A patela está embutida no tendão dos extensores femorais (quadríceps). Melhora a extensão do joelho, reduzindo o atrito. o tíbia, ou tíbia, é um grande osso da perna localizado diretamente abaixo do joelho. A tíbia se articula com o fêmur em sua extremidade proximal, com a fíbula e os ossos do tarso em sua extremidade distal. É o segundo maior osso do corpo humano e é responsável por transmitir o peso do corpo do fêmur para o pé. o fíbula, ou osso da panturrilha, paralela e se articula com a tíbia. Não se articula com o fêmur e não suporta peso. A fíbula atua como um local de fixação do músculo e forma a parte lateral da articulação do tornozelo.

Figura 14. O pé humano inclui os metatarsos e as falanges.

o tarso são os sete ossos do tornozelo. O tornozelo transmite o peso do corpo da tíbia e fíbula para o pé.

o metatarso são os cinco ossos do pé. As falanges são os 14 ossos dos dedos dos pés. Cada dedo do pé é composto por três falanges, exceto o dedão que possui apenas duas (Figura 14).

Existem variações em outras espécies, por exemplo, os metacarpos e metatarsos do cavalo são orientados verticalmente e não fazem contato com o substrato.

Conexão de evolução

Evolução do Desenho Corporal para Locomoção em Terra

A transição dos vertebrados para a terra exigiu uma série de mudanças no design do corpo, pois o movimento na terra apresenta uma série de desafios para os animais que estão adaptados ao movimento na água. A flutuabilidade da água fornece uma certa força de sustentação, e uma forma comum de movimento dos peixes são as ondulações laterais de todo o corpo. Esse movimento para frente e para trás empurra o corpo contra a água, criando um movimento para a frente. Na maioria dos peixes, os músculos das nadadeiras emparelhadas se prendem aos cintos dentro do corpo, permitindo algum controle da locomoção. À medida que certos peixes começaram a se mover para a terra, eles mantiveram sua forma de locomoção de ondulação lateral (anguiliforme). No entanto, em vez de empurrar contra a água, suas nadadeiras ou nadadeiras tornaram-se pontos de contato com o solo, em torno do qual giravam seus corpos.

O efeito da gravidade e a falta de flutuabilidade em terra fizeram com que o peso corporal ficasse suspenso nos membros, levando a um aumento do fortalecimento e ossificação dos membros. O efeito da gravidade também exigiu mudanças no esqueleto axial. As ondulações laterais das colunas vertebrais de animais terrestres causam tensão de torção. Uma coluna vertebral mais firme e ossificada tornou-se comum em tetrápodes terrestres porque reduz a tensão ao mesmo tempo que fornece a força necessária para suportar o peso do corpo. Nos tetrápodes posteriores, as vértebras começaram a permitir o movimento vertical em vez da flexão lateral. Outra mudança no esqueleto axial foi a perda de uma fixação direta entre a cintura peitoral e a cabeça. Isso reduziu o choque na cabeça causado pelo impacto dos membros no solo. As vértebras do pescoço também evoluíram para permitir o movimento da cabeça independentemente do corpo.

O esqueleto apendicular dos animais terrestres também é diferente dos animais aquáticos. Os ombros se prendem à cintura peitoral através dos músculos e do tecido conjuntivo, reduzindo assim o choque do crânio. Por causa de uma coluna vertebral ondulada lateral, nos primeiros tetrápodes, os membros eram estendidos para o lado e o movimento ocorria ao realizar "flexões". As vértebras desses animais tinham que se mover de um lado para o outro de maneira semelhante aos peixes e répteis. Este tipo de movimento requer músculos grandes para mover os membros em direção à linha média; era quase como caminhar enquanto faz flexões, e não é um uso eficiente de energia. Os tetrápodes posteriores têm seus membros colocados sob o corpo, de modo que cada passada exige menos força para se mover para a frente. Isso resultou em diminuição do tamanho do músculo adutor e aumento da amplitude de movimento das escápulas. Isso também restringe o movimento principalmente a um plano, criando movimento para a frente em vez de mover os membros para cima e para frente. O fêmur e o úmero também foram girados, de modo que as extremidades dos membros e dedos fossem apontadas para a frente, na direção do movimento, em vez de para os lados. Ao serem colocados sob o corpo, os membros podem balançar para a frente como um pêndulo para produzir uma passada mais eficiente para se mover sobre a terra.


2. Movimento

Existem três sistemas principais envolvidos na mecânica do movimento:

O sistema nervoso envia os impulsos elétricos que ativam os músculos, o sistema esquelético fornece as alavancas e âncoras para os músculos puxarem. Todos os músculos esqueléticos têm uma origem e um ponto de inserção.

A origem é a âncora, o osso que permanece imóvel enquanto o músculo trabalha. A inserção é o osso que se move conforme o músculo trabalha, que é uma das principais funções do esqueleto. Assim, por exemplo, no caso do bíceps, o braço e o ombro são as origens (âncora) e os ossos do antebraço são a inserção. Curiosamente, a quantidade de força de que o músculo precisa está diretamente relacionada ao comprimento do osso (ou alavanca) e onde ele está preso.

This means that shorter people actually use less power to move than taller people because they have shorter bones, and the point of attachment is closer to the point of origin.


Types of Skeletal Muscle

All muscle fibers require ATP, and depletion of ATP causes muscle fatigue (exhaustion). Different types of skeletal muscle fibers fatigue at different rates due to (among other things) different sources of ATP:

  • Oxidative muscle fibers rely on fosforilação oxidativa to generate ATP. Since oxidative phosphorylation occurs in mitochondria and requires oxygen, oxidative muscles tend to have high concentrations of mitochondria and appear to be deep red due to high concentrations of mioglobina, which delivers oxygen to the mitochondria from the bloodstream. Oxidative phosphorylation is comparatively slow for producing ATP, but it is also relatively inexhaustible. It generally takes a very long time to run out of ATP in oxidative muscles.
  • Glycolytic muscle fibers rely on glycolysis to generate ATP. Since glycolysis occurs in the cytoplasm, glycolytic muscles tend to have low densities of mitochondria and appear white due to the comparatively lower concentration of myoglobin in these types of muscles. Glycolysis is comparatively fast for producing ATP, but it is also a rapidly-exhausted source of ATP. Glycolytic muscles typically run out of ATP very quickly.

These properties impact the rate of “twitch” and the rate of ATP depletion in a muscle type:

  • Fast-twitch muscles provide brief, rapid, and powerful contractions. They tend to be composed of glycolytic muscle fibers, contain fewer mitochondria, appear white due to lower concentrations of myoglobin, and are very quick to fatigue. Fast-twitch glycolytic muscles are adapted for bursts of activity, and tend to be present in muscles required for short-lived activities such as running.
  • Slow-twitch muscles are capable of maintaining long contractions but are slower to contract. They tend to be composed of oxidative muscle fibers, contain many more mitochondria, appear red due to higher concentrations of myoglobin, and are very slow to fatigue. Slow-twitch oxidative muscles are adapted for endurance activities, and tend to be present in muscles required for long-lived activities such as supporting the body core.
  • Intermediário-twitch muscles (also called moderate fast-twitch fibers) have varying contractile properties due to a mix of oxidative and glycolytic fibers. They can appear pink to red and have ranges of intermediate properties between fast- and slow-twitch muscles, based on the relative abundance of oxidative and glycolytic fibers present in a particular intermediate muscle. Most skeletal muscle contain both slow- and fast-twitch fibers in varying ratios, depending on the specific muscle.

The video below reviews the three types of skeletal muscle fibers:


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There are two major types of skeletons: solid and fluid. Solid skeletons can be internal, called an endoskeleton, or external, called an exoskeleton, and may be further classified as pliant (elastic/movable) or rígido (hard/non-movable). [3] Fluid skeletons are always internal.

Exoskeleton Edit

Exoskeletons are external, and are found in many invertebrates they enclose and protect the soft tissues and organs of the body. Some kinds of exoskeletons undergo periodic moulting or ecdysis as the animal grows, as is the case in many arthropods including insects and crustaceans.

The exoskeleton of insects is not only a form of protection, but also serves as a surface for muscle attachment, as a watertight protection against drying, and as a sense organ to interact with the environment. The shell of mollusks also performs all of the same functions, except that in most cases it does not contain sense organs.

An external skeleton can be quite heavy in relation to the overall mass of an animal, so on land, organisms that have an exoskeleton are mostly relatively small. Somewhat larger aquatic animals can support an exoskeleton because weight is less of a consideration underwater. The southern giant clam, a species of extremely large saltwater clam in the Pacific Ocean, has a shell that is massive in both size and weight. Syrinx aruanus is a species of sea snail with a very large shell.

Endoskeleton Edit

The endoskeleton is the internal support structure of an animal, composed of mineralized tissue and is typical of vertebrates. Endoskeletons vary in complexity from functioning purely for support (as in the case of sponges), to serving as an attachment site for muscles and a mechanism for transmitting muscular forces. A true endoskeleton is derived from mesodermal tissue. Such a skeleton is present in echinoderms and chordates.

Pliant skeletons Edit

Pliant skeletons are capable of movement thus, when stress is applied to the skeletal structure, it deforms and then reverts to its original shape. This skeletal structure is used in some invertebrates, for instance in the hinge of bivalve shells or the mesoglea of cnidarians such as jellyfish. Pliant skeletons are beneficial because only muscle contractions are needed to bend the skeleton upon muscle relaxation, the skeleton will return to its original shape. Cartilage is one material that a pliant skeleton may be composed of, but most pliant skeletons are formed from a mixture of proteins, polysaccharides, and water. [3] For additional structure or protection, pliant skeletons may be supported by rigid skeletons. Organisms that have pliant skeletons typically live in water, which supports body structure in the absence of a rigid skeleton. [4]

Rigid skeletons Edit

Rigid skeletons are not capable of movement when stressed, creating a strong support system most common in terrestrial animals. Such a skeleton type used by animals that live in water are more for protection (such as barnacle and snail shells) or for fast-moving animals that require additional support of musculature needed for swimming through water. Rigid skeletons are formed from materials including chitin (in arthropods), calcium compounds such as calcium carbonate (in stony corals and mollusks) and silicate (for diatoms and radiolarians).

Cytoskeleton Edit

The cytoskeleton (gr. kytos = cell) is used to stabilize and preserve the form of the cells. It is a dynamic structure that maintains cell shape, protects the cell, enables cellular motion (using structures such as flagella, cilia and lamellipodia), and plays important roles in both intracellular transport (the movement of vesicles and organelles, for example) and cellular division.

Fluid skeletons Edit

Hydrostatic skeleton (hydroskeleton) Edit

A hydrostatic skeleton is a semi-rigid, soft tissue structure filled with liquid under pressure, surrounded by muscles. Longitudinal and circular muscles around their body sectors allow movement by alternate lengthening and contractions along their lengths. A common example of this is the earthworm.

Editar Invertebrados

The endoskeletons of echinoderms and some other soft-bodied invertebrates such as jellyfish and earthworms are also termed hydrostatic a body cavity the coelom is filled with coelomic fluid and the pressure from this fluid acts together with the surrounding muscles to change the organism's shape and produce movement.

Sponges Edit

The skeleton of sponges consists of microscopic calcareous or silicious spicules. The demosponges include 90% of all species of sponges. Their "skeletons" are made of spicules consisting of fibers of the protein spongin, the mineral silica, or both. Where spicules of silica are present, they have a different shape from those in the otherwise similar glass sponges. [5]

Echinoderms Edit

The skeleton of the echinoderms, which include, among other things, the starfish, is composed of calcite and a small amount of magnesium oxide. It lies below the epidermis in the mesoderm and is within cell clusters of frame-forming cells. This structure formed is porous and therefore firm and at the same time light. It coalesces into small calcareous ossicles (bony plates), which can grow in all directions and thus can replace the loss of a body part. Connected by joints, the individual skeletal parts can be moved by the muscles.

Vertebrados Editar

In most vertebrates, the main skeletal component is referred to as bone. These bones compose a unique skeletal system for each type of animal. Another important component is cartilage which in mammals is found mainly in the joint areas. In other animals, such as the cartilaginous fishes, which include the sharks, the skeleton is composed entirely of cartilage. The segmental pattern of the skeleton is present in all vertebrates (mammals, birds, fish, reptiles and amphibians) with basic units being repeated. This segmental pattern is particularly evident in the vertebral column and the ribcage.

Bones in addition to supporting the body also serve, at the cellular level, as calcium and phosphate storage.

Fish Edit

The skeleton, which forms the support structure inside the fish is either made of cartilage as in the (Chondrichthyes), or bones as in the (Osteichthyes). The main skeletal element is the vertebral column, composed of articulating vertebrae which are lightweight yet strong. The ribs attach to the spine and there are no limbs or limb girdles. They are supported only by the muscles. The main external features of the fish, the fins, are composed of either bony or soft spines called rays, which with the exception of the caudal fin (tail fin), have no direct connection with the spine. They are supported by the muscles which compose the main part of the trunk.

Edição de pássaros

The bird skeleton is highly adapted for flight. It is extremely lightweight, yet still strong enough to withstand the stresses of taking off, flying, and landing. One key adaptation is the fusing of bones into single ossifications, such as the pygostyle. Because of this, birds usually have a smaller number of bones than other terrestrial vertebrates. Birds also lack teeth or even a true jaw, instead having evolved a beak, which is far more lightweight. The beaks of many baby birds have a projection called an egg tooth, which facilitates their exit from the amniotic egg.

Marine mammals Edit

To facilitate the movement of marine mammals in water, the hind legs were either lost altogether, as in the whales and manatees, or united in a single tail fin as in the pinnipeds (seals). In the whale, the cervical vertebrae are typically fused, an adaptation trading flexibility for stability during swimming. [6] [7]

Humans Edit

The skeleton consists of both fused and individual bones supported and supplemented by ligaments, tendons, muscles and cartilage. It serves as a scaffold which supports organs, anchors muscles, and protects organs such as the brain, lungs, heart and spinal cord. Although the teeth do not consist of tissue commonly found in bones, the teeth are usually considered as members of the skeletal system. [8] The biggest bone in the body is the femur in the upper leg, and the smallest is the stapes bone in the middle ear. In an adult, the skeleton comprises around 14% of the total body weight, [9] and half of this weight is water.

Fused bones include those of the pelvis and the cranium. Not all bones are interconnected directly: There are three bones in each middle ear called the ossicles that articulate only with each other. The hyoid bone, which is located in the neck and serves as the point of attachment for the tongue, does not articulate with any other bones in the body, being supported by muscles and ligaments.

There are 206 bones in the adult human skeleton, although this number depends on whether the pelvic bones (the hip bones on each side) are counted as one or three bones on each side (ilium, ischium, and pubis), whether the coccyx or tail bone is counted as one or four separate bones, and does not count the variable wormian bones between skull sutures. Similarly, the sacrum is usually counted as a single bone, rather than five fused vertebrae. There is also a variable number of small sesamoid bones, commonly found in tendons. The patella or kneecap on each side is an example of a larger sesamoid bone. The patellae are counted in the total, as they are constant. The number of bones varies between individuals and with age – newborn babies have over 270 bones [10] [11] [12] some of which fuse together. These bones are organized into a longitudinal axis, the axial skeleton, to which the appendicular skeleton is attached. [13]

The human skeleton takes 20 years before it is fully developed, and the bones contain marrow, which produces blood cells.

There exist several general differences between the male and female skeletons. The male skeleton, for example, is generally larger and heavier than the female skeleton. In the female skeleton, the bones of the skull are generally less angular. The female skeleton also has wider and shorter breastbone and slimmer wrists. There exist significant differences between the male and female pelvis which are related to the female's pregnancy and childbirth capabilities. The female pelvis is wider and shallower than the male pelvis. Female pelvises also have an enlarged pelvic outlet and a wider and more circular pelvic inlet. The angle between the pubic bones is known to be sharper in males, which results in a more circular, narrower, and near heart-shaped pelvis. [14] [15]

Bone Edit

Bones are rigid organs that form part of the endoskeleton of vertebrates. They function to move, support, and protect the various organs of the body, produce red and white blood cells and store minerals. Bone tissue is a type of dense connective tissue. Bones have a variety of shapes with a complex internal and external structure they are also lightweight, yet strong and hard. One of the types of tissue that makes up bone tissue is mineralized tissue and this gives it rigidity and a honeycomb-like three-dimensional internal structure. Other types of tissue found in bones include marrow, endosteum and periosteum, nerves, blood vessels and cartilage.

Extra-skeletal bones in mammals Edit

These bones, primarily formed separately in subcutaneous tissues, include headgears (such as bony core of horns, antlers, and ossicones), osteoderm, and os penis/ os clitoris. [16]

Cartilage Edit

During embryonic development the precursor to bone development is cartilage that mostly becomes replaced by bone, after flesh such as muscle has formed around it. Cartilage is a stiff and inflexible connective tissue found in many areas including the joints between bones, the rib cage, the ear, the nose, the elbow, the knee, the ankle, the bronchial tubes and the intervertebral discs. It is not as hard and rigid as bone but is stiffer and less flexible than muscle.

Cartilage is composed of specialized cells called chondrocytes that produce a large amount of extracellular matrix composed of Type II collagen (except fibrocartilage which also contains type I collagen) fibers, abundant ground substance rich in proteoglycans, and elastin fibers. Cartilage is classified in three types, elastic cartilage, hyaline cartilage and fibrocartilage, which differ in the relative amounts of these three main components.

Unlike other connective tissues, cartilage does not contain blood vessels. The chondrocytes are supplied by diffusion, helped by the pumping action generated by compression of the articular cartilage or flexion of the elastic cartilage. Thus, compared to other connective tissues, cartilage grows and repairs more slowly.

Ligament Edit

A ligament is a piece of rubbery tissue that connects bone to other bone. [17] It is commonly confused with the tendon, a similar structure that connects muscle to bone.

Tendon Edit

A tendon is a rubber-band like tissue that connects muscle to bone. It is not to be confused with the ligament, a similar tissue that connects bone to bone.

In Western culture, the human skeleton is oftentimes seen as a fearful symbol of death and the paranormal. It is a popular motif in the holiday Halloween, as well as Day of the Dead.

Skeletons can also be found in movies. Skeletons in movies can be often depicted coming to life, commonly in horror movies. Skeletons can also be depicted in movies wearing chainmail, helmets, and shields. Commonly holding an axe or sword. In these types of movies they are commonly getting attacked, "killed", or fighting with character(s). Skeletons can also be found in a more "welcoming" and "friendly" way in movies. Such as, playing as a decoration, a Halloween costume/face paint, ETC. Another way skeletons can be shown in movies is debatably more common than the other depictions is a sign of severe burning from things such as chemicals, fire, and acid. This can also be a case of deterioration over time. [18]


Assista o vídeo: Sistema Esquelético 25: Esqueleto Axial e Apendicular. Classificação dos Ossos (Outubro 2022).