Reconhecer a importância do esqueleto para a sustentação do corpo humano. Conhecer a constituição dos ossos. Conhecer algumas doenças ósseas. Comparar o esqueleto humano com o de outros animais. Desenvolver a leitura de textos científicos relacionados com o assunto e sua interpretação.

3 horas/aula

Não é necessário haver conhecimentos prévios para esta aula.

Introdução: uma abordagem para o professor   

O esqueleto humano   

Ao se falar em esqueleto, não podemos deixar de mencionar o do próprio corpo humano. Com certeza, para todos nós, ele é o esqueleto mais importante que existe. Para compreender como ele é e como funciona, podemos dividi-lo em quatro partes: cabeça, tórax, tronco e membros. Então, vamos descrever cada uma delas:

Cabeça   

Nossa cabeça possui uma caixa óssea, o crânio, que é mais ou menos esférica. Ela protege a parte mais importante do nosso sistema nervoso, o encéfalo. Essa caixa é constituída por vários ossos que, no indivíduo adulto, encontram-se soldados.

Além do crânio, a cabeça se compõe da face, que contém quatro de nossos órgãos dos sentidos, além do aparelho mastigador, onde se encontra a mandíbula, o único osso móvel dentre os quatorze ossos da face.

A coluna vertebral se encaixa na cabeça e protege a medula espinhal, que é uma continuação ou prolongamento do encéfalo.

Esqueleto do tronco   

O esqueleto do tronco se compõe de três partes: coluna vertebral, costelas e esterno.

A coluna vertebral é formada por vários ossos conhecidos como vértebras. Cada vértebra possui uma cavidade. A superposição das vértebras forma um canal onde a medula fica alojada. Essas vértebras são unidas por músculos e ligamentos. Entre elas existem discos de cartilagem, que têm a função de amortecedores e diminuir o atrito entre esses ossos. Os discos intervertebrais amortecem os impactos mais violentos, como ocorre quando damos um salto.   

As costelas são ossos achatados, que têm a forma de arco. Esses arcos estão presos, em uma de suas extremidades, às vértebras da região dorsal (nas costas) da coluna. São doze costelas no total. Sete delas chegam até o esterno e articulam-se com ele por meio de cartilagem. As três seguintes ligam-se à cartilagem da sétima vértebra e as duas últimas não se prendem a nada. Por isso, são conhecidas como costelas flutuantes.

O osso esterno é um osso formado por três partes, alongado e chato, que se situa na frente do tórax, ao centro do peito, e, juntamente com as costelas, protege o coração, os pulmões e alguns dos nossos principais vasos sanguíneos.   

Esqueleto dos membros   

a) Membros superiores:   

Os membros superiores estão divididos em cintura escapular, braços, antebraços e mãos. Todos esses ossos nos permitem uma variedade de movimentos muito complexos. A cintura escapular possui a clavícula, um osso longo situado na parte superior do tórax, que se liga ao esterno e à escápula (omoplata). Esta é achatada e está situada nas costas.   

O braço é formado por um único osso, o úmero. O antebraço tem dois ossos, o rádio e a ulna. A mão é formada pelo carpo, pelo metacarpo e pelos dedos. O carpo, mais conhecido como pulso, possui oito ossinhos. Os cinco ossos metacarpianos formam a mão. Os dedos articulam-se com os ossos metacarpianos, e cada dedo possui três falanges (apenas o polegar possui duas falanges).   

b) Membros inferiores:   

Os membros inferiores estão divididos em cintura pélvica, coxa, perna e pé. Estão diretamente relacionados com a sustentação do corpo.   

A cintura pélvica prende ao tronco todos os outros ossos dos membros inferiores. Essa é formada por três ossos: o ílio, o ísquio e o púbis, os quais se soldam depois dos quinze anos, aproximadamente, formando um osso único, denominado osso ilíaco.

Na região posterior (costas), o osso ilíaco está ligado ao sacro, que é formado por cinco vértebras soldadas. O conjunto dos ossos ilíacos, com as duas últimas porções da coluna vertebral - sacro e cóccix - forma a bacia (pelve), onde se articula o fêmur, o maior osso de nosso corpo.   

A perna é formada por dois ossos: a tíbia e o perônio. A tíbia articula-se com o fêmur através de um pequeno osso curto, a rótula (patela), que forma o joelho. O perônio (fíbula), apesar de ser menor que a tíbia, é um osso longo, que se articula na parte superior com a tíbia e, na inferior, também com a própria tíbia e o pé.   

O pé é formado pelo tarso, metatarso e dedos. O tarso possui sete ossos, um a menos que o carpo (da mão). Dois desses ossos fazem a articulação com a perna (tíbia e perônio). O maior osso do tarso forma o calcanhar (o calcâneo). Os outros cinco ossos são os cubóides, que formam parte do peito do pé. O metatarso é formado por cinco ossos, que são prolongados na frente pelos dedos. Os dedos do pé são cinco e cada um deles possui três falanges. O dedão, assim como o polegar da mão, possui duas falanges.   

Adaptado de: http://educacao.uol.com.br/ciencias/ult1686u18.jhtm (consultado em 11/11/10, às 00h27min).    

Estratégia   

Como os alunos poderão atingir os objetivos propostos:

Os alunos poderão atingir os objetivos propostos através de atividades práticas, discussões entre eles, leitura de textos e vídeos sobre o assunto.   

Como o professor irá ativar esse processo:

O professor ativará este processo por meio do incentivo às discussões entre os alunos, aplicação de atividades práticas, além de leitura e interpretação de texto sobre o assunto e exibição de vídeos.   

Atividade inicial: O que é o esqueleto

Professor: inicie o assunto questionando a turma sobre o que faz nosso corpo ficar em pé. Deixe-os se manifestarem, é possível que eles associem aos ossos. Instigue-os a pensar na importância do esqueleto.

Pergunte se eles já viram os ossos de um animal ou de um ser humano em um museu. Eles geralmente são esbranquiçados e secos. Têm diversos formatos e tamanhos, como se fossem o molde da nossa pele, mas não dão uma ideia exata dos vários papéis desempenhados por ossos vivos.

Professor, se na escola tiver uma réplica de esqueleto, mostre à turma, destacando os ossos principais e mais conhecidos. Caso não haja uma réplica de esqueleto humano, entregue para os alunos um desenho do esqueleto. Peça que eles coloram aqueles ossos que eles conhecem, destaque os nomes destes ossos mais comuns e suas funções principais. Deixe que os alunos opinem quanto às funções dos ossos. Abaixo seguem exemplos de figuras de esqueletos que poderão ser entregues aos alunos:

Retirado de: http://manualidades.name/wp-content/uploads/2009/10/esqueleto-halloween.gif (consultado em 11/11/10, às 00h41min). 

Retirado de: http://3.bp.blogspot.com/_01_JSi5_BOI/S2olqxQnejI/AAAAAAAAAAg/VgqB6TRvSYM/s1600-R/esqueleto_humano.gif (consultado em 11/11/10, às 00h42min).    

Atividade prática 1: Montando um esqueleto             

Professor, após as discussões iniciais, proponha para a turma a realização de uma atividade prática de montagem de esqueleto. Para tanto, providencie os seguintes materiais:   

Materiais necessários:

- Palitos de picolé

- Tachinhas

- Pedaços de borracha   

Modo de preparar:

Fure anteriormente as extremidades dos palitos, para que os alunos encaixem um no outro com as tachinhas. Entregue os palitos e os pedaços de borracha para a turma. Peça que encaixem os palitos com as tachinhas formando um esqueleto. Inicialmente deixe que criem seu esqueleto com a forma que escolherem. Depois peça que eles observem o esqueleto humano e montem o seu com os palitos.               

Depois de montados os esqueletos pelos alunos, faça uma discussão na turma, perguntando-lhes qual a importância de um ser vivo possuir um esqueleto semelhante ao que eles montaram. Quais as características mais marcantes de um esqueleto? Por que usamos tachinhas e borrachas? O que será que elas representam num esqueleto de verdade? Deixe os alunos se expressarem.      

Atividade prática 2: Testando a força dos ossos             

Professor, após a montagem dos esqueletos pelos alunos, proponha mais uma atividade prática para a turma, em que farão modelos para testar a força dos ossos. Para tanto, será necessário providenciar os seguintes materiais:   

Materiais necessários:

- Tampa de madeira ou outra placa firme

- Massa de modelar

- 50 canudos (para cada grupo)   

Modo de preparar:

Divida a turma em grupos. Modele duas bolas de massa de modelar com diâmetro um pouco maior que a boca de um copo. Faça uma torre com os canudos em todas as direções.

Fotos: Priscila B. Peixoto     

Depois, faça outra com o mesmo número de canudos, colocados em pé no sulco.

Fotos: Priscila B. Peixoto   

Teste a força de cada torre, pressionando a placa ou livro sobre ela. O arranjo aleatório se desmonta logo. O de anel é muito mais forte. Deixe os alunos se manifestarem quanto às suas impressões, anote no quadro as ideias principais que eles apresentarem.

Fotos: Priscila B. Peixoto   

Atividade prática 3: Testando a força dos ossos 2             

Professor, depois da realização da atividade prática de teste de força dos ossos, proponha para a turma mais uma prática de teste de força dos ossos, como complemento à prática anterior. Para tanto, será necessário o seguinte material:   

Materiais necessários:

- Placa de madeira ou outra firme

- Papel cartão

- Massa de modelar

- Tesoura

- Fita adesiva normal e dupla-face

- Canudinhos

Modo de preparar:

Corte o papel numa largura igual ao comprimento dos canudos. Cubra um lado inteiro do papel com a fita dupla-face. Enrole o papel cartão em tubo, com a fita dupla-face para dentro. Fixe as pontas com a outra fita. Cole no interior uma camada de canudos.

Fotos: Priscila B. Peixoto   

Este tubo é um modelo simples do eixo do osso longo. O papel representa o periósteo; os canudos, sistema haversianos; e o espaço no meio, a cavidade da medula óssea. Modele massa de modelar numa base que não escorregue, e pressione o tubo sobre ela. Agora pressione o tubo com a placa, para testar a resistência do apoio.             

Instigue os alunos a pensarem sobre os dois modelos, comparando-os: qual é mais forte? Por quê?   

Atividade prática 4: Testando a força dos ossos 3             

Professor, depois das discussões entre os alunos sobre a atividade anterior, proponha mais uma atividade experimental, em que o osso de galinha ficará maleável com a presença de vinagre. Providencie os materiais:   

Materiais necessários:

- Osso de galinha

- Vinagre branco

- Copo transparente   

Modo de preparar:

Coloque o osso no copo e acrescente o vinagre de forma que ele fique totalmente coberto. Deixe por 48 horas e observe os resultados.   

Após esse período, o osso ficou maleável, pois perdeu cálcio que confere resistência e firmeza ao osso. Quando é colocado no vinagre sobre o osso, o cálcio é retirado e fica apenas o colágeno que confere elasticidade ao osso. Pergunte aos alunos o que acham que pode ter acontecido com o osso neste experimento. Deixe-os opinarem e escreva no quadro as impressões que tiveram.   

Discutindo o assunto

Depois de realizadas todas as atividades práticas, disponha os alunos em semicírculo e inicie uma discussão, pedindo que a turma exponha suas ideias sobre o que observaram nas atividades. Leia as observações que foram expostas no quadro, pergunte o que os alunos pensam sobre isso.

Explique que os ossos possuem uma combinação perfeita de força e leveza. Se considerarmos o peso, o osso é mais forte que a madeira, concreto ou aço. A força do osso deve-se principalmente à sua estrutura interna, formada por milhares de unidades tubulares arranjadas de modo compacto, chamadas de sistemas haversianos. O tecido ósseo nas paredes desses tubos é feito de colágeno, uma proteína que lhe confere elasticidade, e cristais minerais, que o tornam duro. Os sistemas haversianos dispõem-se na direção das maiores pressões sobre o osso.

Ao contrário de materiais estruturais como o aço e o concreto, os ossos podem soldar-se sozinhos após uma fratura. A recuperação é mais eficiente se as pontas do osso forem reconduzidas ao alinhamento original.   

Adaptado de: Como o corpo Humano Funciona. 1991. Editora Globo.               

Retorne os experimentos, e pergunte o que os alunos compreenderam das atividades práticas. Por que o arranjo de canudos desorganizado é mais fraco que aquele organizado, com todos apontando para o mesmo lado? Quando os canudos estão dispostos de forma alinhada, a força do objeto sobre eles se distribui de forma uniforme, e então é como se todos estivessem segurando o objeto, e não cada um segurando sozinho. Já na segunda atividade, percebe-se que quando os canudos são sustentados por um eixo, a força deles fica ainda maior.             

Nossos ossos são muito semelhantes a estes modelos. São constituídos de substâncias que se dispõem como canudos, de forma ordenada, o que os torna muito fortes.             

No último experimento, pode-se notar que ocorre uma perda de substância que deixa os ossos duros, devido à ação do vinagre. Esta substância reage com o cálcio, que é então retirado do osso. O que sobra é outra substância do osso, o colágeno, que é responsável pela elasticidade do osso, não deixando que ele se quebre com facilidade. Sendo assim, o que deixa o osso duro não existe mais (o cálcio), e ele fica elástico, mas mole.   

Texto para os alunos:             

Professor, após as discussões acerca das atividades práticas, entregue para os alunos um texto informativo, para que construam novos conhecimentos e possam retirar dúvidas. Faça com a turma uma leitura oral, destacando os pontos importantes. Peça que eles façam no caderno um pequeno resumo das ideias principais.             

Abaixo segue sugestão de texto:   

Função dos ossos, exoesqueleto e endoesqueleto   

Se quisermos construir uma boneca, podemos utilizar pedaços de pano - feltro, por exemplo - recortar a cabeça, os olhos e boca, fazer um vestidinho, cortar novamente os braços e as pernas, utilizar lã para fazer o cabelo, mais uma vez recortar os sapatinhos, colar as diferentes partes e pronto, nossa boneca ficou perfeita.

Mas será que ela está mesmo perfeita? Será que conseguiremos colocá-la em pé? Se ela for feita só de pano, é bem provável que não...

A grande maioria dos animais tem uma estrutura firme - o esqueleto -, que dá forma e sustentação ao corpo, que dá apoio aos seus músculos.

Alguns animais invertebrados aquáticos e até mesmo outros terrestres não possuem esqueleto. Você já viu um animal marinho conhecido como água-viva? Assim como a boneca de pano, ela não tem nada em seu corpo que a sustente. Entretanto, ela vive na água, a qual serve de sustentação para o seu corpo.

Ossos são as vigas do corpo   

Se não possuíssemos os ossos que formam o nosso esqueleto, nosso corpo ficaria como o corpo da boneca já mencionada e nós não poderíamos contar com a água para nos sustentar. Os ossos do nosso esqueleto fazem a sustentação do nosso corpo, como as vigas e as colunas fazem a sustentação de uma casa ou prédio.

Nosso esqueleto possui mais de 200 ossos, longos ou curtos, chatos ou redondos. Tocando suas mãos, seus dedos, suas pernas e pés você pode sentir alguns de seus ossos, os quais fazem parte de seu esqueleto.

Às vezes, quando nos alimentamos da carne de outros animais, por exemplo, seja de frango, de porco ou de boi, podemos nos deparar com vários tipos de ossos. Por outro lado, você até já pode ter encontrado o esqueleto de algum animal ao fazer um passeio no campo, por exemplo. Em ambientes selvagens ou rurais, principalmente, podemos encontrar esqueletos de pequenos mamíferos (ratos), aves (passarinhos), répteis (lagartixas) e anfíbios (sapos) com certa frequência.

Exoesqueleto e endoesqueleto   

O esqueleto de um animal pode ser externo (exoesqueleto), como uma concha ou como a cobertura do corpo de uma cigarra (exúvia), que muitas vezes encontramos nas árvores na época de crescimento (ecdise) desses animais.

Outros animais, como os peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos, citados anteriormente, possuem esqueleto interno (endoesqueleto). Em muitos casos, o esqueleto é rígido (como nos corais, moluscos e outros), mas em outros é móvel (ouriços do mar, grilos, gafanhotos, peixes, sapos, cobras, pássaros, cachorro).

Esses esqueletos estão intimamente ligados aos músculos. Associadas à musculatura, as articulações funcionam como alavancas para a locomoção, e possibilitam todos os movimentos necessários à vida desses seres.

O exoesqueleto limita o tamanho do animal. Já o esqueleto interno não impõe tantas limitações e, assim, podemos encontrar animais enormes que possuem esqueleto interno como os elefantes, rinocerontes, tubarões e baleias (esses dois últimos ainda têm parte do seu peso sustentado pela água).

Nem só de ossos se faz um esqueleto

Alguns invertebrados unicelulares (protozoários) possuem complicadas estruturas calcárias, silicosas ou orgânicas, que sustentam seus corpos. As esponjas têm lindas espículas microscópicas, fibras do mesmo material que forma as estruturas dos protozoários. Outros animais, como os corais e moluscos, possuem esqueletos calcários, que crescem nas suas margens e ficam mais espessos com a idade do indivíduo.

Os artrópodes, como os crustáceos (camarão, siri), e os insetos (formiga, barata, besouro, mosca, abelha, grilo) possuem esqueleto de uma substância orgânica (protéica). Esse exoesqueleto é articulado entre as partes do corpo (cabeça, tórax ou cefalotórax, e abdômen) e, nas extremidades, em outras regiões do corpo é rígido.

Para poder crescer, os artrópodos, passam periodicamente por mudas completas do seu revestimento, o esqueleto (como a exúvia da cigarra mencionada anteriormente). Após a muda, antes que o novo esqueleto endureça, o corpo do animal cresce.

Padrão básico dos esqueletos   

O esqueleto interno dos animais possui um padrão básico comum, apesar de haver diferenças nos tamanhos e formas. O esqueleto desses animais suporta o corpo, fornece pontos de inserção da musculatura e protege o encéfalo e a medula espinhal.   

Nos embriões de todos os vertebrados e em algumas espécies (como o tubarão), o esqueleto é formado por cartilagem. O esqueleto dos adultos de quase todas as espécies de vertebrados (desde os peixes ósseos até os mamíferos) são compostos por ossos, com cartilagem apenas nas articulações e em alguns outros pontos (como nariz e orelha).   

Adaptado de: http://educacao.uol.com.br/ciencias/ult1686u17.jhtm (consultado em 11/11/10, às 01h41min).              

Ferramentas tecnológicas – Atividades Visuais:             

Professor, após a leitura e interpretação do texto, apresente para a turma alguns vídeos sobre o assunto, de forma que possam sistematizar os conhecimentos que construíram, além de novas construções. Depois de assistirem, peça que cada aluno faça no caderno uma pequena história em quadrinhos, contando sobre o que aprendeu na aula de hoje.             

Abaixo seguem sugestões de vídeos:   

Corpo Humano - 05 O Esqueleto (1 de 3) - http://www.youtube.com/watch?v=HkyjHEL3XyE&feature=related (consultado em 11/11/10, às 01h43min).    

Corpo Humano - 05 O Esqueleto (2 de 3) - http://www.youtube.com/watch?v=xDMBbKyPJnw&feature=related (consultado em 11/11/10, às 01h44min).    

Corpo Humano - 05 O Esqueleto (3 de 3) - http://www.youtube.com/watch?v=pFrxUAGO4t4&feature=related (consultado em 11/11/10, às 01h45min).    

Doki Descobre - O Esqueleto - http://www.youtube.com/watch?v=n5H8xLXhbd0&p=6CC0B273A48D1B69&playnext=1&index=29 (consultado em 11/11/10, às 01h46min).    

Esqueleto humano - http://www.youtube.com/watch?v=nnzfZtZj_vs&feature=related (consultado em 11/11/10, às 01h47min).    

The Human Skeleton - http://www.youtube.com/watch?v=7vLAE_P_u_4&feature=fvsr (consultado em 11/11/10, às 01h48min).    

3D Human Anatomy - http://www.youtube.com/watch?v=anV6-3O-9mQ&feature=related (consultado em 11/11/10, às 01h49min). 

            Professor, abaixo seguem alguns recursos complementares, que poderão ser usados na aula de hoje:  

http://www.todabiologia.com/anatomia/ossos.htm (consultado em 11/11/10, às 01h51min).   

http://www.auladeanatomia.com/osteologia/generalidades.htm (consultado em 11/11/10, às 01h52min). 

Avaliar numa perspectiva formativa implica estar atento à construção de conhecimentos conceituais, comportamentais e atitudinais de nossos alunos. Por isso é importante estar atento a todo o percurso do aluno enquanto aprende: suas ideias iniciais, aquelas apresentadas durante a investigação, à maneira que relaciona com os colegas, sua atitude investigativa e crítica, no decorrer da aula. Feitas estas considerações, propomos mais um momento para que os alunos sejam avaliados.

Leve a turma para o laboratório de informática da escola e divida-os em duplas. Cada dupla deverá entrar no link abaixo para realizar uma atividade interativa sobre o esqueleto, em que poderão perceber a importância dos ossos para a sustentação do corpo, além de brincarem com as junções entre os ossos e sua mobilidade. http://www.jogos.de/?limit=10&cat=0&lang=pt&age=0&plays=0&order=0&id=1144&play=true (consultado em 11/11/10, às 01h50min).              

Através desta atividade, você poderá avaliar como foi o processo de ensino-aprendizagem de seus alunos.