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La locomoción Los seres humanos somos animales vertebrados bípedos, es decir, nos desplazamos apoyándonos en dos extremidades acabadas en pies. Esta estructura ósea nos permite caminar sin necesidad de utilizar las extremidades anteriores, que quedan libres para hacer otras funciones importantes. Estas dos características han permitido a nuestra especie realizar grandes migraciones por todo el mundo, lo que ha posibilitado su supervivencia en épocas de falta de alimentos, generalmente a causa de la sequía o del frío extremo (glaciaciones).

1. 2. 3. 4.

El aparato locomotor El sistema esquelético El sistema muscular Enfermedades y traumatismos del aparato locomotor

8. La locomoción

1. El aparato locomotor La locomoción es la acción de traslación de un lugar a otro. En los seres humanos la lleva a cabo el aparato locomotor, que está constituido por dos sistemas: ■ El sistema esquelético. Comprende las partes duras y pasivas del aparato locomotor. Está constituido por los huesos, los cartílagos, las articulaciones y los ligamentos. ■ El sistema muscular. Comprende las partes activas o contráctiles del aparato locomotor, es decir, los músculos y los tendones, que son unas estructuras fibrosas que unen los músculos a los huesos.

2. El sistema esquelético 2.1 Estructura y funciones del sistema esquelético Estructura El sistema esquelético está constituido por: ■ Huesos. Son estructuras rígidas constituidas por tejido óseo. ■ Cartílagos. Son estructuras flexibles formadas por tejido cartilaginoso. ■ Ligamentos. Son estructuras alargadas y elásticas de tejido conjuntivo que sirven para unir huesos entre sí o huesos con cartílagos. Funciones Las funciones del sistema esquelético son: ■ Sostener el cuerpo y mantenerlo en posición erecta. Por ejemplo, la columna vertebral y los huesos de las extremidades inferiores. ■ Proteger determinados órganos vitales. Por ejemplo, los huesos del cráneo protegen el cerebro y las costillas protegen el corazón y los pulmones. ■ Servir de punto de inserción a los músculos. Por ejemplo, el fémur y la tibia. Estos actúan como palancas que se mueven entre sí gracias a las contracciones musculares. ■ Producir células sanguíneas (función hematopoyética). Estas células son los glóbulos rojos, los glóbulos blancos y las plaquetas. Se forman en la médula ósea roja que hay en el interior de las cabezas de los huesos largos y en el interior de los huesos planos.

El movimiento corporal es el resultado de la acción combinada de los huesos y los músculos que constituyen al aparato locomotor.

ACTIVIDADES

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1

¿Cuáles son los sistemas anatómicos que constituyen el aparato locomotor? Explica como se relacionan y las diferencias que existen entre ellos.

2

¿Qué estructuras constituyen el sistema esquelético?

3

Cita dos huesos que tengan función de soporte, dos que tengan función de protección y otros dos que tengan las dos funciones.

8. La locomoción

2.2 Los cartílagos y los huesos Los cartílagos Son las estructuras esqueléticas flexibles. Ejemplos de cartílagos los encontramos en las orejas, en la nariz, en la tráquea y los bronquios y en los extremos de los huesos largos. Los cartílagos están constituidos por tejido cartilaginoso. El tejido cartilaginoso está constituido por: ■ Células: – Condroblastos. Células inmaduras encargadas de producir la materia intercelular. – Condrocitos. Células maduras que quedan encerradas en unas cavidades llamadas cápsulas. ■ Materia intercelular. Está formada por materia amorfa proteica y por fibras también de proteínas, como el colágeno y la elastina. En los primeros momentos de la vida, los individuos presentan muchos cartílagos, lo que explica la flexibilidad de los recién nacidos. Con el tiempo se van sustituyendo por tejido óseo y dan lugar a los huesos.

Materia intercelular Materia amorfa Fibras de colágeno y elastina

Condrocitos

Cápsula

Tejido cartilaginoso.

Laguna ósea en

Los huesos la que se encuentra Son las estructuras rígidas del sistema esquelético. un osteocito. Están constituidos por tejido óseo. El tejido óseo está formado por: ■ Células: – Osteoblastos. Células inmaduras encargadas de producir la materia intercelular. – Osteocitos. Células maduras que quedan encerradas en unas cavidades llamadas lagunas. A través de unos conductos, denominados canales de Havers, llegan capilares sanguíneos y terminaciones nerviosas hasta estas células, asegurando su supervivencia. – Osteoclastos. Células responsables de destruir el tejido óseo, cuando es necesario hacerlo para Nervio remodelar el hueso. ■ Materia intercelular. Materia proteica, principalmente formada por fibras de colágeno, sobre la cual se depositan sales minerales, básicamente fosfato tricálcico y carbonato cálcico. Los huesos constituyen depósitos de calcio. Estos depósitos están regulados por la vitamina D, la cuál puede disminuir si el organismo no ingiere suficientes alimentos ricos en calcio. Según la densidad del tejido, se distinguen dos tipos de tejido óseo: ■ Tejido óseo esponjoso. Está formado por láminas entrecruzadas que dejan huecos que contienen la médula ósea roja. Constituye el interior de los huesos planos y de las cabezas de los huesos largos. ■ Tejido óseo compacto. Está formado por láminas superpuestas sin espacios entre ellas. Constituye la parte tubular de los huesos largos y el exterior de los huesos planos.

Canales de Havers

Vena

Arteria

Tejido óseo.

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Periostio

8. La locomoción

2.3 Tipos de huesos Según la forma, se distinguen cuatro tipos de huesos: ■ ■ ■ ■

Calzado adecuado

Largos. Por ejemplo, el fémur, la tibia, el húmero y el cúbito. Cortos. Por ejemplo, los carpianos de la muñeca. Planos. Por ejemplo, los parietales o el omóplato. Irregulares. Por ejemplo, las vértebras.

En los huesos largos se distinguen los extremos o epífisis, que son de tejido óseo esponjoso, y la zona central o caña, denominada diáfisis, que es de tejido óseo compacto. En las epífisis hay médula ósea roja, que produce las células sanguíneas, y en las diáfisis hay médula ósea amarilla, que es muy rica en lípidos. En la zona de la epífisis que contacta con otro hueso presenta el llamado cartílago articular. El hueso tiene una capa exterior fibrosa, el periostio, que le permite crecer en grosor. El crecimiento en longitud se realiza a partir de los cartílagos epifisarios, situados entre la epífisis y la diáfisis, está regulado básicamente por la hormona del crecimiento. ESTRUCTURA DE UN HUESO LARGO Cartílago articular Epífisis

Tejido compacto

Diáfisis

Tejido esponjoso

Es muy importante utilizar un calzado adecuado para hacer deporte o para caminar: Si es muy estrecho, provocará deformaciones en los dedos que a la larga serán dolorosas y difíciles de solucionar, así como la aparición de callosidades, y si el calzado es demasiado ancho, hace que el andar sea incómodo. Cuando tengamos problemas en los pies, conviene visitar a un podólogo, ya que posiblemente necesitamos unas plantillas para pies planos (falta de puente en el pie) o para pies cavos (puente excesivo). Muchas veces unas buenas plantillas no solo solucionan los problemas de los pies, sino los de algunos dolores de espalda provocados por un mal apoyo plantar.

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Médula ósea amarilla

Epífisis

Cartílago epifisario Lugar donde se produce el crecimiento en longitud del hueso.

Periostio Recubrimiento fibroso a partir del cual se va engrosando el hueso. Médula ósea roja

ACTIVIDADES 4

¿Qué función tienen los canales de Havers?

5

¿De qué está constituida la materia intercelular del tejido óseo, la también llamada «matriz extracelular» del tejido óseo?

6

¿Qué partes se pueden distinguir en un hueso largo como el húmero? ¿Qué hay en cada una de las partes? ¿Qué hay en sus extremos para facilitar el movimiento en sus articulaciones?

8. La locomoción

2.4 Las articulaciones Las articulaciones son las uniones de los huesos entre sí. Según el grado de movilidad que permiten, se distinguen tres tipos de articulaciones: inmóviles, semimóviles y móviles: ■ Inmóviles o fijas. Son las que no permiten ningun movimiento. Por ejemplo, las que hay entre los huesos que forman la bóveda del cráneo. También se denominan suturas. ■ Semimóviles. Son las que solo permiten un pequeño grado de movimiento, como, por ejemplo las que hay entre las vértebras. Entre una vértebra y la siguiente hay un disco intervertebral de tejido cartilaginoso que evita el roce directo entre ellas.

Sutura

Ligamentos longitudinales

Cuerpo vertebral

Disco intervertebral Reparte en todas las direcciones la presión que recibe por la parte superior; de esta manera solo se transmite un tercio o una cuarta parte de la presión a la vértebra siguiente.

■ Móviles. Son las que permiten un alto grado de movimiento, por ejemplo, las que hay en la unión del fémur con la pelvis, en la rodilla y en el codo. Los huesos que forman parte de estas articulaciones presentan en sus zonas de contacto los llamados cartílagos articulares. Toda la articulación se encuentra dentro de una envoltura denominada cápsula articular, que está formada por dos membranas: la externa o membrana fibrosa, de tejido conjuntivo muy resistente, y la interna o membrana sinovial, que produce un líquido viscoso lubricante denominado sinovia, que llena la cavidad articular. La membrana fibrosa presenta prolongaciones hacia fuera que forman ligamentos, cuya función es unir los huesos de la articulación y evitar que se disloquen. En la articulación de la rodilla, además, hay una cuña cartilaginosa denominada menisco.

Cápsula Membrana fibrosa. Puede presentar engrosamientos y dar lugar a los ligamentos.

Cavidad articular En ella se encuentra el líquido sinovial.

Cápsula Membrana sinovial. Segrega el líquido sinovial en la cavidad articular.

Cartílago articular

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8. La locomoción

2.5 El esqueleto humano El esqueleto humano adulto está constituido por 214 huesos. Se agrupan en dos conjuntos: el esqueleto axial (huesos de la cabeza y del tronco) y el esqueleto apendicular (huesos de las extremidades). HUESOS DEL CRÁNEO Y DE LA CARA Frontal Esfenoides

Frontal

Parietal

Etmoides

Unguis Nasales Pómulo o malar

Vómer

Occipital Temporal

Cara

Cráneo

Maxilar superior

Cornete inferior

Maxilar inferior

Cara

Esqueleto axial

Esqueleto apendicular

Cráneo (8 huesos):

Cintura escapular (4 huesos):

Frontal, occipital, parietales, temporales, etmoides y esfenoides.

Clavículas y omóplatos.

Cara (15 huesos): Maxilar inferior o mandíbula, maxilares superiores, nasales, unguis o lacrimales, vómer, pómulos o malares, cornetes inferiores, palatinos e hioides. Columna vertebral (33 huesos):

ACTIVIDADES 7

8

¿Qué conjuntos de huesos conectan las cinturas escapular y pelviana? ¿Qué semejanzas y qué diferencias presentan las extremidades superiores respecto de las extremidades inferiores?

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Vértebras cervicales (7), dorsales (12), lumbares (5), sacras (5) y coccígeas (cóccix) (4).

Extremidades superiores (60 huesos): Húmero, cúbito, radio, carpianos, metacarpianos y falanges.

Cintura pelviana (6 huesos): Coxales (ilion, isquion y pubis soldados).

Costillas (24 huesos):

Extremidades inferiores (58 huesos):

Costillas verdaderas (14), falsas (6) y flotantes (4).

Fémur, rótula, tibia, peroné, tarsianos, metatarsianos y falanges.

Esternón (1 hueso).

8. La locomoción

EL ESQUELETO HUMANO

Cabeza

Cinturas escapulares Clavícula Omóplato Cája torácica Esternón

Costillas

Extremidades superiores (60 huesos) Húmero (brazo)

Columna vertebral Cúbito (antebrazo) Cintura pelviana Coxal (formado por la unión de ilion, isquion y pubis)

Radio (antebrazo)

Carpianos (muñeca)

Sacro

Metacarpianos (palma de la mano) Falanges (dedos)

Extremidades inferiores

Columna vertebral

Fémur (muslo) 7 vértebras cervicales Rótula (rodilla) Tibia (pierna)

Peroné (pierna)

12 vértebras dorsales

Tarsianos (talón)

Metatarsianos (planta del pie)

5 vértebras lumbares Hueso sacro: formado por la unión de las 5 vértebras sacras

Falanges (dedos)

Cóccix: formado por la unión de las 4 vértebras coxígeas

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8. La locomoción

3. El sistema muscular El sistema muscular está constituido por los músculos, que son los órganos contráctiles del aparato locomotor.

3.1 Los músculos Los músculos están constituidos por tejido muscular, que es un tejido capaz de contraerse. Sus células, llamadas fibras musculares, tienen la propiedad de contraerse. Ello se debe a la presencia en su interior de unas estructuras cilíndricas alargadas llamadas miofibrillas, que, a su vez, están formadas por numerosos filamentos de las proteínas actina y miosina, los denominados miofilamentos de actina y miofilamentos de miosina. La aproximación de estos miofilamentos entre sí es la causa de la contracción de los músculos.

3.2 Tipos de tejido muscular Se distinguen tres tipos según su estructura y funcionamiento:

El deporte adecuado a la edad y a las condiciones físicas de cada persona es muy beneficioso para la salud.

■ Tejido muscular estriado o esquelético. Es el que forma los músculos que se insertan en los huesos, es decir, los que intervienen en la locomoción. Son músculos de contracción voluntaria, rápida y que sufren fatiga muscular. El término «estriado» hace referencia a que si se mira al microscopio, se observa una alternancia regular de bandas oscuras o bandas A (miofilamentos de miosina) y bandas claras o bandas I (bandas sin miofilamentos de miosina). ■ Tejido muscular liso o visceral. Es el que forma los músculos de los órganos internos, es decir, los que componen las paredes del tubo digestivo, las vías respiratorias, las paredes de arterias y venas, los uréteres, la vejiga urinaria, los oviductos, el útero, etc. Son músculos de contracción involuntaria, más lenta y que no sufren fatiga muscular. El término «liso» se debe a que los miofilamentos no se disponen formando bandas. ■ Tejido muscular cardiaco. Es el que forma el músculo del corazón o miocardio. Tiene estructura estriada, es de contracción involuntaria y no sufre fatiga muscular.

Tejido muscular liso.

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Tejido muscular estriado.

8. La locomoción

3.3 Estructura del músculo estriado Las fibras o células musculares están agrupadas formando fascículos musculares y estos están agrupados formando los músculos. Cada uno de estos grupos (fibras, fascículos y músculos) presenta membranas envolventes de tejido conjuntivo. En los extremos del músculo las prolongaciones de todas las membranas conjuntivas se unen y forman los tendones, mediante los cuales se unen fuertemente a los huesos. Hueso

Tendón

Músculo estriado

Epimisio

Perimisio

Periostio

Fascículo muscular Fibra muscular

Endomisio

Miofibrilla muscular

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8. La locomoción

3.4 Los músculos del cuerpo humano Los músculos del cuerpo humano se pueden agrupar en varias regiones: cabeza, cuello, tronco, extremidades superiores y extremidades inferiores. Región

Músculos

Cabeza

Frontal, orbiculares de los ojos y de los labios, risorio, bucinador, meseteros, temporales y occipital.

Cuello

Esternocleidomastoideo y esplenio. Delante: pectorales mayores, intercostales y rectos del abdomen. Detrás: trapecio y dorsales.

Tronco

Costados: oblicuos del abdomen y serratos. Interior: diafragma. Hombro: deltoides. Extremidades superiores

Brazo: bíceps braquial y tríceps braquial. Antebrazo: pronadores y supinadores de la mano y flexores y extensores de los dedos. Nalgas: glúteos.

Extremidades inferiores

Muslo: sartorio, bíceps femoral y cuadríceps femoral. Pierna: gemelos y flexores y extensores de los dedos.

MÚSCULOS DE LA CABEZA Y DEL CUELLO

Frontal

Temporal

Orbiculares de los ojos y de los labios

Risorio

ACTIVIDADES 9

Ordena en función del tamaño, de mayor a menor, los siguientes elementos: fibra muscular, miofilamento, fascículo muscular, músculo y miofibrilla. ¿Cuáles de los términos anteriores hace referencia a la célula muscular propiamente dicha?

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Occipital Esplenio

Bucinador

Esternocleidomastoideo

8. La locomoción

LA MUSCULATURA HUMANA Frontal Temporal

Orbiculares de los ojos y de los labios Occipital

Risorio Bucinador

Esplenio Esternocleidomastoideo Trapecio Deltoides

Pectorales mayores

Dorsales Tríceps braquial

Intercostales Bíceps braquial Serrato anterior

Recto del abdomen Pronador y supinador

Extensores de los dedos

Flexor y extensor Oblicuo del abdomen Glúteos

Sartorio

Cuadríceps femoral Bíceps femoral

Gemelos

Flexores y extensores de los dedos

Tendón de Aquiles

ACTIVIDADES 10

Según su forma, los músculos se clasifican en largos o fusiformes (forma de huso), cortos (los que se hallan entre los huesos cortos), circulares (los que cierran un conducto), orbiculares (dos músculos que constituyen una especie de ojal) y anchos (los que forman una especie de lámina o abanico). Indica a qué grupo pertenecen los pectorales, el esfínter anal, los que rodean los ojos, los músculos de los dedos, el frontal, los temporales, los que rodean la boca, el bíceps, los rectos del abdomen, los que unen vértebras y el cuadríceps.

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8. La locomoción

La actividad muscular: la preparación, la fatiga, la recuperación y el tono muscular Antes de iniciar un ejercicio intenso conviene hacer ejercicios suaves (calentamiento) y darse masajes, con la finalidad de preparar la actividad muscular y la elasticidad de los tendones. Ante los primeros síntomas de fatiga, es aconsejable descansar e ingerir alimentos ricos en glucosa. Para recuperar la musculatura después de un ejercicio excesivo conviene darse masajes e ingerir bicarbonato sódico para neutralizar la acidez. Aunque aparentemente la contracción muscular se puede mantener estabilizada, en realidad no es así, sino que es el resultado de una serie de impulsos nerviosos seguidos y del consumo de energía. Esto explica por qué simplemente sostener un peso produce cansancio. Se denomina tono muscular al grado de contracción que existe en reposo y que permite mantener las posturas. Un buen tono muscular es la mejor prevención de los dolores de columna vertebral.

3.5 La fisiología del músculo Los músculos esqueléticos presentan en sus extremos tendones mediante los que se insertan en los huesos. Estos músculos mueven unos huesos respecto a otros a modo de palancas. Al contraerse el músculo, uno de los huesos a los que está inserto permanece inmóvil, mientras que el situado en el otro extremo se mueve. Después de una contracción sigue una relajación, es decir, el músculo recupera su forma inicial. Para volver a esa posición inicial tiene que contraerse otro músculo, que es antagonista del anterior. Así el bíceps dobla el brazo, mientras que el tríceps lo estira, es decir, que la contracción del tríceps hace que el bíceps se relaje.

Bíceps contraído

Omóplato

Tríceps relajado

Esfuerzo del bíceps Resistencia Esfuerzo del tríceps

■ Al contraerse el bíceps, el radio y el cúbito tienden a aproximarse al húmero. ■ Al contraerse el tríceps, el radio y el cúbito tienden a separase del húmero. Otros ejemplos de músculos antagonistas son los flexores y los extensores de los dedos, los abductores y los aductores de la pierna. El ATP se origina en las mitocondrias, básicamente a partir de la glucosa y del oxígeno que aporta la sangre, mediante un proceso denominado respiración celular. Durante un ejercicio intenso, los músculos precisan cinco veces más sangre y veinte veces más oxígeno. En situaciones de esfuerzo muy intenso o de un esfuerzo desacostumbrado, puede que no llegue suficiente oxígeno a las células, entonces estas metabolizan la glucosa por fermentación, que es una forma de obtener ATP, que no precisa oxígeno. En la fermentación se originan muchas sustancias de desecho, como el ácido láctico y diferentes toxinas, que al acumularse en los músculos dificultan su contracción, originando fatiga muscular, contracturas y calambres y, horas después, agujetas.

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8. La locomoción

3.6 El mecanismo de la contracción muscular La causa de la contracción de los músculos es el deslizamiento de los miofilamentos de miosina sobre los miofilamentos de actina. Los miofilamentos de miosina presentan en sus extremos unas «cabezas» que pueden moverse hacia delante y hacia atrás, como si fueran los remos de una barca. Primero, las cabezas de los miofilamentos de miosina, gracias a la energía aportada por las moléculas de ATP, se desplazan hacia delante y se fijan en puntos más avanzados de los miofilamentos de actina. Luego, las cabezas recuperan su forma retraída y de esta forma los miofilamentos de miosina avanzan sobre los miofilamentos de actina. Cuando el músculo está en reposo, este proceso está detenido, pero cuando llega un impulso nervioso, que libera acetilcalina, esta provoca la entrada de iones calcio (Ca2+) en la célula muscular, los cuales actúan estimulando el movimiento de las cabezas. Esto sucede en los dos extremos de los miofilamentos de miosina y, de esta manera, todas las fibras se encogen y el músculo disminuye de longitud. En resumen, para que se dé la contracción muscular es necesario un impulso nervioso iniciador y que la célula muscular disponga de suficiente ATP. Músculo relajado Los miofilamentos de actina y de miosina se superponen muy poco. Contracción Al contraerse el músculo, los miofilamentos de miosina se desplazan y se superponen sobre los de actina. Esto hace que el músculo se acorte. El sistema nervioso coordina el movimiento de músculos y huesos.

Miofilamentos de miosina Miofilamentos de actina

Sarcómero alargado

Sarcómero contraído

ACTIVIDADES 11

Ordena las siguientes etapas de una contracción muscular: A) Las cabezas de los miofilamentos de miosina adoptan su forma retraída y se desplazan sobre la actina. Todo ello hace que los sarcómeros se encojan. B) Las cabezas de los miofilamentos de miosina rompen moléculas de ATP y obtienen la energía para desplazarse hacia delante y fijarse en un punto más avanzado de los miofilamentos de actina. C) Los iones de calcio retiran el freno que mantiene separados los miofilamentos de actina y los miofilamentos de miosina. D) Un impulso nervioso que provoca la entrada de iones de calcio en la célula muscular.

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8. La locomoción

PROCESO DE SOLDADO DE UN HUESO Periostio

4. Enfermedades y traumatismos del aparato locomotor Artritis. Es la inflamación de la membrana sinovial que hay en las articulaciones móviles. Los síntomas son dolor y rigidez de la articulación. Puede afectar a una o a varias articulaciones y muchas veces se debe a una infección microbiana. Hay un tipo de artritis denominada artritis reumatoide que se caracteriza porque afecta a las mismas articulaciones a ambos lados del cuerpo, es de origen desconocido o se debe a una respuesta inmune equivocada contra la propia membrana sinovial.

Hueso

Hematoma

Artrosis. Es una degeneración del cartílago articular que provoca una inflamación de la membrana sinovial. Dicha degeneración se debe al desgaste progresivo a lo largo de los años (envejecimiento). A partir de los 50 años, aproximadamente el 90 % de las personas suelen padecer algún problema de artrosis. La artrosis está favorecida por los traumatismos, la obesidad y determinados trastornos metabólicos, como la diabetes, el exceso de colesterol y de ácido úrico, entre otras causas.

El periostio genera tejido conjuntivo.

Osteoporosis. Es una patología del sistema óseo que se caracteriza por la presencia de grandes poros en la zona esponjosa del hueso y por el adelgazamiento de las paredes de su zona compacta. La causa de la osteoporosis es la falta de matriz extracelular proteica destinada a calcificarse. Ello se relaciona con el envejecimiento y también con las alteraciones de los niveles de las hormonas que intervienen en el desarrollo del tejido óseo, como la que provocan el hipertiroidismo y la menopausia. Esguince. Es el estiramiento de un tendón o de un ligamento por encima de su umbral de elasticidad, pudiendo llegar a romperse. Es diferente de la distensión muscular, en que la parte afectada es el músculo. Las dos producen dolor e inflamación de la zona afectada.

El tejido conjuntivo llega a unir los fragmentos (callo conjuntivo).

Luxación o dislocación. Es el desplazamiento en una articulación móvil de uno de los huesos respecto a su posición correcta. Hernia discal. Es un desplazamiento del disco intervertebral de forma que llega a presionar uno de los nervios que salen de la médula espinal.

Los osteoblastos generan proteínas (callo primitivo), sobre las que se depositan sales de calcio (callo definitivo).

Fractura ósea. Es la rotura de un hueso. Si ha habido desplazamiento de las partes en las que se ha roto, primero es necesario alinearlo (generalmente utilizando cables o placas y tornillos). Luego hay que inmovilizarlo, normalmente con escayola, y estar en reposo hasta que se forme tejido cartilaginoso entre los dos fragmentos, el llamado «callo», y que este se vaya calcificando, es decir, que se convierta en tejido óseo. Raquitismo infantil. Es una deformación ósea propia de los lactantes que consiste en el engrosamiento de las epífisis y la curvatura de las diáfisis debida a la falta de vitamina D, lo que provoca una mineralización anormal de los huesos. La falta de vitamina D puede deberse a una mala absorción intestinal, a una dieta deficiente o a la falta de insolación.

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8. La locomoción

Los hábitos posturales y la salud Los huesos experimentan continuamente modificaciones de forma, para soportar mejor las presiones y las tensiones musculares. Lógicamente, estos cambios son más grandes durante el crecimiento. Por ello durante la infancia y la adolescencia conviene cuidar especialmente los hábitos de sentarse, caminar, coger y transportar objetos pesados, dormir, etc. Igualmente se ha de cuidar el calzado, la altura de la mesa de trabajo, la posición del monitor del ordenador, etc. Las normas básicas son:

Forma de sentarse Las dos nalgas han de apoyarse por igual y deben tocar el respaldo de la silla. Esto favorece que la espalda se mantenga vertical. Sólo en el momento de escribir se ha de inclinar ligeramente hacia delante. Si se apoya más una nalga que la otra, se favorece la curvatura de la columna vertebral hacia la derecha o hacia la izquierda (escoliosis) y con el tiempo esto puede originar dolores muy fuertes. Si las nalgas se apoyan en la parte delantera del asiento, se favorece la curvatura de la región dorsal de la columna, apareciendo una «espalda redondeada» o incluso una joroba (cifosis). Los niños que tienen escoliosis o cifosis precisan hacer ejercicios físicos específicos; si el grado de desviación es alto, deben llevar un chaleco rígido corrector durante meses o años, y si con ello no se corrige, es necesario operar. posición correcta posición desviada

escoliosis

cifosis

Forma de levantar objetos Los objetos se tienen que levantar siempre flexionado las piernas y cogiéndolos con las dos manos. Así, la mayor fuerza para levantarlos la ejercen los músculos de las piernas y no los de la espalda, que son mucho más débiles. No debemos levantar pesos con las piernas rígidas e inclinado la espalda hacia delante o hacia un lado, de hacerlo así pueden aparecer dolores en la zona de las vértebras lumbares (lumbago). Cuando transportemos objetos, hay que distribuir el peso por igual entre los dos brazos para evitar que la columna se incline más hacia un lado que hacia el otro.

Forma de dormir El colchón y el somier han de ser duros o adaptarse al cuerpo, ya que si son blandos la columna vertebral puede adoptar formas inadecuadas. Si dormimos de lado, es necesario utilizar una almohada que permita que el cuello no esté lateralmente flexionado. Si dormimos mirando al techo, se puede prescindir de la almohada.

Posición frente al ordenador

Forma de caminar Al caminar se ha de mantener el cuerpo vertical y sin curvar la espalda, ya que de esta forma se amplía la capacidad de la caja torácica y se puede dar una mejor aireación pulmonar. La personas obesas tienden a inclinar hacia atrás la espalda para compensar el peso del vientre, ello favorece la curvatura de la zona lumbar de la columna vertebral (lordosis). Las puntas de los pies deben estar dirigidas hacia delante y con la planta del pie bien apoyada en el suelo, de forma que el peso del cuerpo quede distribuido uniformemente por la superficie donde se apoya, esto hace que el equilibrio sea más estable y que determinadas partes del pie no se hallen sobrecargadas.

Es necesario que el centro de la pantalla esté a la altura de los ojos, que el teclado y el ratón estén a una altura tal que los antebrazos se mantengan horizontales y que la silla sea anatómica. Si el ordenador está demasiado bajo, pueden aparecer dolores en las cervicales. Si el teclado y el ordenador están demasiado altos pueden aparecer dolores en los codos y las muñecas. Cada hora conviene parar y hacer ejercicios de cuello, girando la cabeza hacia los lados, hacia atrás y hacia delante. Cada dos horas es aconsejable parar y andar unos minutos para favorecer el retorno de sangre de las piernas.

lordosis

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8. La locomoción

RESUMEN Realiza la locomoción o acción de desplazamiento. Está constituido por:

Aparato locomotor

• El sistema esquelético. Comprende las partes duras y pasivas del aparato locomotor: huesos (elementos rígidos), cartílagos (elementos semirrígidos), ligamentos (tejido conjuntivo entre huesos) y tendones (tejido conjuntivo entre huesos y músculos). • El sistema muscular. Comprende las partes activas o contráctiles del aparato locomotor, es decir, los músculos.

• Tejido óseo. Células: osteoblastos (células jóvenes), osteocitos (células maduras) y osteoclastos (células con función remodeladora). Sustancia intercelular: materia amorfa proteica de colágeno y sales minerales (fosfato cálcico y carbonato cálcico).

El tejido óseo y el tejido cartilaginoso

• Tejido cartilaginoso. Células: condroblastos (células jóvenes) y condrocitos (células maduras). Sustancia intercelular: materia amorfa proteica y fibras de colágeno y elastina.

Epífisis. Extremos del hueso de tejido óseo esponjoso. Contiene la médula ósea roja que produce las células sanguíneas.

Estructura huesos largos

Diáfisis. Zona central o caña del hueso de tejido óseo compacto. Contiene la médula ósea amarilla, que es muy rica en lípidos. Periostio. Capa exterior fibrosa que permite el crecimiento en grosor. El crecimiento en longitud se realiza a partir de los cartílagos epifisarios.

Cráneo. Frontal, occipital, parietales, temporales, etmoides y esfenoides. Cara. Maxilar inferior o mandíbula, maxilares superiores, nasales, unguis o lacrimales, vómer, pómulos o malares, cornetes inferiores, palatinos e hioides.

Esqueleto axial

Columna vertebral. Vértebras cervicales (7), dorsales (12), lumbares (5), sacras (5) y coccígeas (4). Costillas. Costillas verdaderas (14), falsas (6) y flotantes (4). Esternón (1 hueso).

Cintura escapular. Clavículas y omóplatos.

Esqueleto apendicular

Extremidades superiores. Húmero, cúbito, radio, carpianos, metacarpianos y falanges. Cintura pelviana. Coxales (ilion, isquion y pubis soldados). Extremidades inferiores. Fémur, rótula, tibia, peroné, tarsianos, metatarsianos y falanges.

Estructura y función de los músculos

Los músculos están constituidos por tejido muscular, que es un tejido capaz de contraerse. Sus células reciben el nombre de fibras musculares, éstas se agrupan en fascículos y un conjunto de ellos forman el músculo. La prolongación del tejido conjuntivo que envuelve los músculos forma los tendones con los que se unen a los huesos. Las fibras contienen numerosas estructuras cilíndricas alargadas llamadas miofibrillas, que están formadas por miofilamentos de actina y miofilamentos de miosina. Éstos se pueden acercar y separar. Para acercarse precisan consumir energía química (ATP). Cabeza. Frontal, orbiculares de los ojos y de los labios, risorio, bucinador, meseteros, temporales y occipital. Cuello. Esternocleidomastoideo y esplenio. Tronco. Delante: pectorales mayores, intercostales y rectos del abdomen. Detrás: trapecio y dorsales. Costados: oblicuos del abdomen y serratos. Interior: diafragma.

Músculos

Extremidades superiores. Hombro: deltoides. Brazo: bíceps braquial y tríceps braquial. Antebrazo: pronadores y supinadores de la mano y flexores y extensores de los dedos. Extremidades inferiores. Nalgas: glúteos. Muslo: sartorio, bíceps femoral y cuadríceps. Pierna: gemelos y flexores y extensores de los dedos.

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Descalcificación de un hueso

Objetivos

Material

– Comprobación de la presencia de sales minerales en los huesos y que su función es la de proporcionar rigidez.

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Hueso largo y compacto (sirve el de un muslo de pollo) Vaso de precipitados alto que pueda contener el hueso Pinzas largas Probeta de 50 ml Ácido clorhídrico

PROCEDIMIENTO 1. En la probeta de 50 ml prepara una solución de ácido clorhídrico al 10 %. Para ello llénala con 45 ml de agua destilada y añade 5 ml de ácido clorhídrico. 2. Vierte la solución de ácido clorhídrico al 10 % en un vaso de precipitados y coloca el hueso bien limpio. 3. Deja actuar el ácido clorhídrico sobre el hueso durante un mínimo de 48 horas. 4. Retira el hueso de la solución ácida y observa lo que ha sucedido. a) ¿Se mantiene el hueso rígido o se puede doblar? b) ¿Qué parte del hueso se ha destruido por la acción del ácido?

Las proporciones corporales

Objetivos – Observar si el tamaño del pie está más relacionado con la altura o con el peso y si en estas variables hay diferencias según el sexo.

PROCEDIMIENTO 1. Una vez distribuidos en grupos, por ejemplo de ocho personas, anotad en la tabla las medidas que se requieren. Escoged el pie derecho o el izquierdo, pero que sea siempre el mismo para todos los miembros del grupo. Considerad el pie como si fuera, aproximadamente, un rectángulo.

Alumnos y alumnas

1

2

3

4

5

6

7

8

Altura (cm) Peso del cuerpo (kg) Ancho del pie (cm) Largo del pie (cm) Superficie de la planta (cm2) Altura/superficie de la planta Peso del cuerpo/superficie de la planta

a) Calculad la media de la «altura/superficie de la planta del pie» y del «peso del cuerpo/superficie de la planta del pie» en vuestro grupo y por sexos, es decir, una media para las chicas y una media para los chicos. b) Calculad los mismos valores que los de la pregunta anterior considerando todos los grupos de alumnos establecidos en la clase y también considerando una media para las chicas y una media para los chicos. 2. Haced un gráfico con los resultados obtenidos. ¿Qué conclusiones podéis extraer?

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8. La locomoción

ACTIVIDADES FINALES 1

La columna vertebral, la caja torácica, las cinturas escapular y pelviana y las extremidades presentan, en la especie humana, un notable grado de adaptación a la finalidad que les corresponde: soportar el cuerpo y la cabeza y permitir los movimientos más complicados. Esta capacidad ya empezó a manifestarse en los antecesores del Homo sapiens.

2

1 6

3

7

8

5 4

10

9

Observa en las figuras las partes del esqueleto diferenciadas en color y señaladas con un número, que son de gran importancia desde el punto de vista evolutivo. Lee luego las frases que hay a continuación e indica a qué número se refiere cada una de ellas. a) Las extremidades superiores son más largas que las inferiores porque deben hacer más recorrido hasta llegar al suelo. b) La posición de la cabeza respecto a las cervicales proporciona más capacidad de balanceo. c) La cintura escapular no está tan desarrollada porque no debe utilizarse para la marcha. d) La pelvis se extiende hacia arriba, a lo largo de la columna vertebral. e) La pelvis, corta y ancha, hace de base que transmite todo el peso del tronco a las extremidades inferiores, destinadas a la marcha bípeda. f) La caja torácica está más desarrollada, probablemente por efecto de la gravedad sobre los órganos internos. g) El cuello está desprovisto de costillas. 2

Completa en tu cuaderno la siguiente tabla:

Partes de un hueso largo

3

Tejido óseo (compacto o esponjoso)

Experiencia sobre la fatiga muscular. Apoya el dorso de la mano sobre una mesa, extiende el dedo corazón totalmente y apoya sobre él el lomo de un libro. Levántalo sucesivamente tan rápido como puedas durante tres minutos y anota el número de elevaciones cada 30 segundos. Realiza una gráfica indicando el tiempo en el eje de abcisas y el número de elevaciones en el eje de ordenadas. ¿Qué conclusiones se pueden sacar sobre la existencia o no de fatiga muscular y sobre si aparece de forma gradual o súbita?

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8. La locomoción

4

5

¿Qué ocurre en situaciones de esfuerzo intenso y continuado en las que la sangre no aporta suficiente oxígeno a los músculos? Nombra la enfermedad que se caracteriza por dolor en las articulaciones a causa de una degeneración de los cartílagos articulares que suele darse en personas mayores.

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¿Cómo se denomina el tejido óseo que contiene la médula ósea roja?

7

Explica cómo se unen los músculos a los huesos.

8

¿Cómo se llaman las células maduras que hay en los cartílagos?

ACTIVIDADES DE SÍNTESIS 1. Di si es verdadero (V) o falso (F): a) Una fibra muscular está formada por muchos fascículos musculares. b) En la contracción muscular, los filamentos de miosina se desplazan sobre los de actina. c) Los ligamentos unen los huesos con los músculos. d) La membrana sinovial segrega el líquido sinovial. e) El disco intervertebral realiza una función de amortiguador en la columna vertebral.

3. Relaciona estas dos columnas: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Hueso frontal del cráneo Húmero Cóccix Falanges Huesos del tarso Tibia Clavícula

A. Largo B. Plano C. Corto D. Irregular

4. Indica el nombre de las estructuras que aparecen en el 2. Relaciona los conceptos de las dos columnas: 1. Las siete vértebras del cuello. 2. Membrana y también líquido que segrega (en una articulación móvil). 3. Conductos en la estructura interna del huesos por donde pasan arterias, venas, nervios y vasos linfáticos. 4. Las doce vértebras que hay entre la región cervical y la lumbar. 5. Las cinco vértebras que siguen a las dorsales. 6. Músculo del brazo por delante. 7. Hueso que se encuentra casi al final de la columna vertebral y que proviene de la fusión de varios huesos. 8. Músculos que forman las pantorrillas. 9. Músculos presentes en los muslos.

dibujo.

5. ¿En qué se diferencian los tipos de articulaciones? Nombra un ejemplo de cada tipo.

6. Realiza un dibujo del contorno externo de una persona, en A. Sinovial B. Havers C. Cervicales D. Bíceps E. Lumbares F. Dorsales G. Sacro H. Sartorios I. Gemelos

el que se pueda diferenciar bien la cabeza, el tronco y las extremidades. El dibujo debe ocupar toda una página. Dentro de esta silueta dibuja: a) Los huesos húmero, fémur, esternón, omoplato, sacro, cóccix, temporal, parietal, lumbares y tarso, cúbito y peroné. b) Los músculos deltoides, pectoral, bíceps braquial, esternocleidomastoideo, recto del abdomen, oblicuo del abdomen, cuadríceps, gemelos y glúteos.

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s alud y a ctividad f ísica La actividad física es el movimiento del aparato locomotor que conlleva un determinado gasto de energía. Cuando se realiza de forma planificada, intencionada y repetitiva para mejorar o mantener una buena condición física y psíquica, se denomina ejercicio físico. Cuando además se hace de forma competitiva, es decir, con el deseo de ganar, se lo llama deporte.

El ejercicio físico mejora la agilidad, el equilibrio, la coordinación de movimientos, la fuerza, la velocidad y la resistencia de todo el aparato locomotor. Además, mejora la función cardiorrespiratoria, la excretora y el metabolismo (evita muchos problemas de obesidad), disminuye el riesgo de la muerte súbita y de las enfermedades coronarias y crea hábitos sanos, como el no fumar y evitar el sedentarismo. En resumen, el ejercicio físico ayuda a mantener un estado de buena salud y bienestar. El nivel de actividad física de una población es un buen indicador de su salud. En nuestro país, el número de personas que hacen ejercicio físico es bajo, especialmente entre la población femenina. El ejercicio físico que se realiza obligatoriamente en la Enseñanza Secundaria durante el horario escolar es insuficiente y muchas personas lo dejan de hacer al acabar esta. Ni en las universidades se consigue su continuidad. Además, la especialidad de medicina deportiva todavía no está institucionalizada como una vía regular para prevenir muchas enfermedades y el envejecimiento prematuro, que tantos recursos comportan a nuestra sociedad. Actualmente, muchas de las actividades laborales y domésticas son realizadas por máquinas e incluso muchas actividades lúdicas las hacemos sentados (ver la televisión, jugar con el ordenador, escuchar música, etc.). Este sedentarismo seguido desde la infancia provoca muchas enfermedades. Para evitarlo es necesario que cada persona se proponga su forma de combatirlo. Lo mejor es practicar ejercicios que nos

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resulten agradables y divertidos, especialmente aquellos que suponen relacionarse con otras personas, pero si nos es posible, se debe hacer simplemente por motivos de salud. El más recomendable es empezar por caminar rápido (marcha) y, con el tiempo, pasar a correr, pero sin querer alcanzar una velocidad alta. Esto es suficiente para mantenernos físicamente sanos.

Porcentaje de alumnas y alumnos de Secundaria que suelen practicar las actividades físicas indicadas 0 Bicicleta Balonmano Básquet Atletismo Carreras Fútbol Danza Natación Tenis Alpinismo Artes marciales Esquí

10

20

30

40

50

60

70 %