DIPLOMADO EN ERGONOMIA MODULO Nº3 Antropometría y biomecánica INTRODUCCION AL ESTUDIO DEL CUERPO HUMANO Kinesióloga Francy Véliz Ramírez Unidad de

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1 DIPLOMADO EN ERGONOMIA MODULO Nº3 Antropometría y biomecánica INTRODUCCION AL ESTUDIO DEL CUERPO HUMANO Kinesióloga Francy Véliz Ramírez Unidad de Ergonomía / Facultad de Ciencias Biológicas / Universidad de Concepción 1

2 2 INTRODUCCION AL ESTUDIO DEL CUERPO HUMANO Objetivos del Texto: Conocer de manera general, la composición del cuerpo humano. Identificar los tejidos que conforman el aparato locomotor. Comprender las funciones del sistema musculo esquelético. Conocer la fisiología de la contracción muscular. Reconocer las regiones de la columna vertebral. Entender las funciones del disco intervertebral El cuerpo humano se divide, principalmente, en las siguientes partes: cabeza, tronco y extremidades superiores e inferiores. En estas partes principales cabe distinguir que, la cabeza se une al tronco a través del cuello y por la superficie posterior o dorsal del tronco, se encuentra la espalda y por la zona anterior o ventral, se encuentra el pecho y el abdomen. Respecto a las extremidades estas se implantan en el tronco mediante articulaciones complejas, denominadas cintura escapular, en el caso de la extremidad superior y pelviana en el caso de las inferiores. La extremidad superior está formada en sentido descendente por brazo, antebrazo y mano. Asimismo, la extremidad inferior consta de muslo, pierna y pie. (figura 1 a y b)

3 3 Fig.1 a Esqueleto vista anterior Fig. 1 b Esqueleto vista posterior Para orientarse en las diferentes porciones del cuerpo se utilizan las llamadas regiones o vistas, como por ejemplo, región o visión frontal (cuando se ve por anterior), región o visión dorsal (cuando se ve por posterior) visión lateral o sagital (cuando de ve de lado) y visión horizontal (cuando se ve desde superior) Figura 2. Fig 2 Vista horizontal de una persona que se encuentra en posición sentada

4 4 Tronco y cabeza: La cabeza y el tronco poseen huesos, articulaciones, y, músculos que se describirán más adelante, además contiene vasos, nervios y materia de grasa, pero fundamentalmente alojan en su interior las vísceras u órganos internos (cerebro, corazón, pulmones entre otros) Extremidades: Su estructura interna consta principalmente de huesos, articulaciones (con sus anexos) y músculos, con las correspondientes aponeurosis que los envuelven. Todo ello forma parte del aparato locomotor, cuya función es dotar al cuerpo humano de la posibilidad de efectuar movimientos propios. En las extremidades se encuentran también acúmulos de grasa, vasos sanguíneos, nervios y linfa. Figura 3 Fig 3 Tejidos que componen el cuerpo humano

5 5 APARATO LOCOMOTOR I. SISTEMA OSEO O ESQUELETO HUMANO El sistema esquelético es parte del sistema pasivo (osteomuscular) está formado por 206 piezas rígidas, resistentes y elásticas llamadas huesos (figura 4 y 5); por partes más blandas llamadas cartílagos que recubren los extremos de los huesos, (los cartílagos forman parte de la estructura de la nariz, pabellón de la oreja y las costillas) y por los ligamentos que unen a los huesos en las articulaciones. Fig. 4 Esqueleto humano Fig 5 Partes blandas de una articulacion El esqueleto axial está compuesto principalmente por la columna vertebral, situada verticalmente en la línea media, que en su extremo superior sostiene el cráneo. Su extremo inferior forma el sacro y el cóccix, que representa el comienzo de la cola de los animales. De la parte media de la columna vertebral salen lateralmente las costillas, que se articulan por anterior con el esternón. El espacio que queda entre ambos (columna y esternón) es el tórax, que aloja órganos tan importantes como el corazón y los pulmones.

6 6 Por otro lado, el esqueleto apendicular, está compuesto por los huesos de las extremidades tanto superiores como inferiores y los huesos de los hombros y la cadera, que conectan los miembros con el esqueleto axial. Los esqueletos del hombre y de la mujer son básicamente iguales, con la única gran excepción de que los huesos femeninos suelen ser más ligeros y finos y que la pelvis es más ancha y profunda que la del hombre. Esta última diferencia facilita los partos. Los huesos están formados químicamente por materia orgánica y por materia inorgánica. La parte orgánica está formada principalmente por una proteína, el colágeno que les confiere elasticidad, flexibilidad y resistencia. La parte inorgánica está formada por sales minerales, por ejemplo calcio y fosfato, que confieren dureza y rigidez a los huesos. La parte orgánica constituyen aproximadamente el 33% y la inorgánica el 66% de los huesos. Estas proporciones varían con la edad; en la niñez la parte orgánica (colágeno) es comparativamente mayor; es el período en que los huesos pueden curvarse y ocurrir deformidades como el raquitismo, cuando por ejemplo, no se reciben las cantidades necesarias de sales de calcio. Por lo tanto, el hueso no posee únicamente una función de sostén y crecimiento, sino que durante toda la vida se encarga de la regulación del metabolismo del calcio, fundamental para el funcionamiento de los músculos y del medio interno. Ello se consigue gracias a que el hueso no es un órgano estático, sino que se halla en una continua formación y destrucción. Para esto existen células formadoras de hueso que, sintetizan y secretan colágeno, llamado los osteoblastos y células destructoras, los osteoclastos, que tienen a su cargo la resorción y la remodelación del hueso. Este proceso libera calcio al medio y puede responder a necesidades del organismo En condiciones normales debe existir un equilibrio total entre los procesos de formación y destrucción ósea.

7 7 Constitución externa e interna de los huesos. Constitución interna: Si se realiza un corte transversal, se pueden distinguir tres partes. (Figura 6) a) PERIOSTIO: que es la capa más externa, muy vascularizada, que es la que permite nutrir al hueso. Cubre toda la superficie del hueso, excepto las zonas articulares. b) SUSTANCIA ÓSEA: se pueden distinguir dos clases de tejido óseo, el esponjoso y el compacto. Ambos conforman la parte dura del hueso y en su composición predomina el calcio. El Hueso esponjoso: está formado por una red tridimensional de trabéculas óseas, que delimitan un laberinto de espacios intercomunicantes, ocupados por médula ósea. (Figura 7) El hueso compacto: es una masa sólida, en la que los espacios sólo se aprecian al microscopio. (Figura 7) Figura 6 Sustancia esponjosa y médula ósea roja Periostio Cavidad medular y médula ósea amarilla

8 8 Hueso esponjoso Hueso compacto Fig.7 hueso esponjoso (vista sagital y horizontal y compacto Médula Ósea: Es una sustancia blanda que rellena las pequeñas cavidades del tejido esponjoso y que en los huesos largos (por ejemplo, humero, tibia) está contenida en una cavidad central, que por ello se denomina cavidad medular. Las funciones principales de los huesos son: Sostén del cuerpo Proporciona puntos de inserción a los músculos de modo que se puedan producir movimientos. Aportan rigidez al cuerpo. Protegen a los órganos internos como el cerebro, pulmones, formando cavidades rígidas donde estos se alojan, por ejemplo el cráneo. Son lugares de origen de las células sanguíneas. Los huesos poseen una parte llamada médula ósea roja donde se producen los glóbulos rojos cuya función principal es transportar oxigeno a todos los tejidos del organismo a través del torrente sanguíneo y a al mismo tiempo recoger el dióxido de carbono que producen las células

9 9 Los huesos se clasifican según su forma en largos, cortos, planos e irregulares. 1. Huesos largos: Se considera a esta clase como prototipo de hueso. Se llama diáfisis al eje o cuerpo de los huesos de característica hueca y epífisis a sus extremos (figura 8). Podemos distinguir en la diáfisis una capa externa de hueso compacto y en la parte interna encontramos hueso esponjoso, así como también en los extremos donde son, particularmente, esponjosos y expandidos, en los cuales el hueso compacto es delgado y parecido a un cascarón. En la cavidad medular de la diáfisis de los huesos largos de un adulto encontramos la médula ósea amarilla (principalmente grasa), como se ve en la figura anterior, ésta puede volver a transformarse en médula ósea roja. En la epífisis o extremos, los intersticios de los huesos esponjosos están llenos de médula ósea roja o tejido hematopoyéctico. Los huesos largos tienen más longitud que anchura, se puede nombrar como ejemplo, el hueso del húmero (figura 8), las falanges de los dedos, (figura 9), fémur (figura 10), radio y cubito (figura 11 que forman el antebrazo); actúan como palancas para producir movimientos articulares en la contracción muscular. Figura 8 Figura 10 Humero (hueso del brazo) fémur (hueso del muslo) Figura 9 Falange de los dedos de la mano.

10 10 Fig. 11 Radio y cubito (vista anterior y sagital) 2. Huesos planos: Este tipo de huesos son aplanados y levemente curvos. Se pueden mencionar algunos como el omóplato o escapula (figura 12), los huesos del cráneo (figura 13), pelvis.(figura 14) Figura 12 vista posterior y anterior de la escápula u omoplato Figura 13 Huesos del cráneo Parietal Occipital

11 11 Figura 14 Pelvis 3. Huesos cortos: A esta categoría pertenecen los huesos del carpo (huesos de la muñeca) (figura 15), los huesos del tarso (figura 16) (huesos del retropie), entre otros. Se encuentran agrupados y permiten el movimiento formando puentes de conexión. Estos tipos de huesos contribuyen en proporcionar estabilidad de una articulación en su conjunto, como por ejemplo en el caso del tobillo. Fig 15 Huesos del carpo (mano) Fig. 16 Huesos de retropie vista sagital 4. Huesos irregulares: A este tipo pertenecen las vértebras (huesos que forman la columna vertebral). (figura 17)

12 12 Fig. 17 Huesos columna Cervical Huesos columna lumbar Es relevante conocer el nombre de las estructuras óseas que, externamente, pueden ser fácilmente palpables con los dedos, a través de la piel debido a que son utilizadas como puntos de referencia (anatómica) en algunas evaluaciones o mediciones tales como la goniometría que mide el arco o amplitud de movimiento de una articulación, además al momento de efectuar mediciones antropométricas (dimensiones de ancho, alto, perímetros del cuerpo humano) para el diseño de estaciones, implementos, herramientas, equipo de protección personal por mencionar algunos, para un puesto de trabajo. Diapositiva A y B

13 13 Acromion (hombro) Esternon Epicóndilo (codo) Occipital Espina de la escápula (hombro) Olecranon (codo) Cresta Iliaca Trocanter Mayor del fémur (cadera) Rótula (rodilla) Tibia (pierna) Maleolo Interno(tobillo) Cóndilo externo (rodilla) Maleolo externo(tobillo Puntos óseos que se palpan fácilmente sobre la piel A Vista anterior B Vista Posterior II. ARTICULACIONES Se entiende por articulación la zona de unión entre dos o más huesos. Las funciones de las articulaciones son: Los elementos que confieren, de igual forma, estabilidad a dicha unión, permitiendo, por ejemplo, la postura erecta de la especie humana. La presencia del cartílago articular, recubriendo las superficies articulares de los huesos, evita un desgaste excesivo de éstos, al deslizarse unos sobre otros en los diversos movimientos corporales. Figura 18 La limitación de dichos movimientos para evitar que sobrepasen una amplitud determinada, en función de las necesidades de cada parte del cuerpo.

14 14 Cartílago articular Fig. 18 articulaciones que forman el codo Hay varios tipos de articulaciones, sin embargo, en este texto se definirán las más importantes como las Diartrosis, Sinartrosis y Anfiartrosis. a) DIARTROSIS (Articulación sinovial): Consiste en dos huesos en contacto, cada uno tiene cartílago hialino (o articular). Esta articulación está rodeada de cápsula articular. Dentro de la cápsula articular hay una vaina sinovial, mucosa, que facilita el desplazamiento ya que lubrica la articulación. Son móviles. Tipos de Diartrosis: ENARTROSIS o esfera y cavidad: Un hueso tiene forma esférica y la otra, de cavidad que se adapta. Ejemplo: articulación escápulo humeral.(figura 19) Fig.19 Articulación vista en Radiografía Articulación escapulo-humeral ARTRODIA o articulación plana: Los huesos de la articulación tienen

15 15 superficies planas y solo realizan pequeños movimientos de deslizamiento. Dentro de ellas encontramos las articulaciones metacarpianas de la mano, metatarsianas del pie, articulación sacro-iliaca (figura 19 y 20). Fig. 19 Articulaciones metacarpianas Fig. 20. Articulación sacro-iliaca que conforman la pelvis TROCLEAR: Una superficie articular tiene forma cilíndrica y la otra cóncava que se adapta completamente. Se efectúan movimientos en una dirección, eje transversal, movimientos de flexión y extensión.(figura 21) Fig.21 Articulación de tobillo CONDILEA (cóndilos): Una superficie articular es convexa en dos direcciones y la otra cóncava en las dos direcciones. Tienen dos ejes de movimiento: eje transversal (flexión y extensión) y eje longitudinal o vertical para los movimientos de rotación interna y externa. (Figura 22)

16 16 Fig.22 articulación de cadera EN SILLA DE MONTAR (encaje reciproco): Un hueso presenta una superficie cóncava en un sentido y convexa en otro, la otra superficie articular es al revés produciéndose un encaje recíproco. Ejemplo la articulación trapeciometacarpiana del pulgar. Figura 23 y articulación calcáneo-cuboide del pie. Figura 24 Fig.23 La articulación trapeciometacarpiana del pulgar Fig. 24 articulación calcáneo cuiboide

17 17 TROCOIDES (en pivote): Son articulaciones sinoviales donde las superficies articulares están moldeadas de forma parecida a un pivote y sólo permiten movimientos en el eje longitudinal y los únicos movimientos permitidos son los movimientos de rotación lateral y rotación medial. Por ejemplo, la articulación del cuello (atlas-axis), del codo (radio-cubital o radio-ulnar proximal). La pivotante del cuello permite girar o rotar la cabeza. Fig. 25 Articulacion de cuello formada por los huesos atlas axis b) SINARTROSIS (Articulaciones inmóviles) consiste en dos huesos en contacto, ejemplo, los huesos del cráneo. Figura 26 Fig.26 Vista horizontal superior y posterior del cráneo C) ANFIARTROSIS (articulaciones semimóviles), tienen dos cartílagos hialinos y en medio de los dos un fibrocartílago. Se encuentra entre los cuerpos vertebrales. Figura 27

18 18 Fig.27 Vértebras zona lumbar III. ESTRUCTURA MUSCULAR Los músculos representan la parte activa del aparato locomotor. Es decir, son los que permiten que el esqueleto se mueva así como el mantenimiento de la postura permitiendo la estabilidad del esqueleto tanto en movimiento como en reposo. Junto a lo anterior, los músculos contribuyen a dar la forma externa del cuerpo humano. (figura 28) Fig.28 Músculos dan la forma externa del cuerpo humano

19 19 Todos los músculos esqueléticos están constituidos por una célula fundamental, que es la fibra muscular. Ésta es una célula multinucleada, alargada y delgada, parecida a un hilo. Las fibras varían considerablemente su longitud según el músculo en que están situadas. En el interior de la fibra muscular existen muchas miofibrillas que, a su vez, la dividen transversalmente en miles de diminutas zonas cilíndricas, las sarcomeras, por medio de estriaciones. En el interior de las sarcomeras existen gruesos miofilamentos constituidas por moléculas de una proteína denominada miosina y delgados miofilamentos constituidos por moléculas de otra proteína denominada actina. Las sarcomeras son la unidad funcional de la contracción muscular. El tejido conectivo (es un medio a través del cual se distribuyen las estructuras vásculonerviosas) que rodea la totalidad de un musculo recibe el nombre de epimisio o fascia muscular; el que rodea a un haz muscular se denomina perimisio, y el que rodea a la fibra, endomisio (figura 29). Al igual que el sistema óseo, el sistema muscular es una estructura jerarquizada tanto a nivel del músculo como del tendón. El tejido conectivo que rodea a las fibras del musculo se prolonga con el tendón de este. Cuando un musculo se contrae produce una fuerza que afecta por igual a su origen y a su inserción, pero en direcciones opuestas Fig.29 Tejidos y estructuras que componen un músculo

20 20 Por lo tanto el músculo se une al hueso por una inserción de cada extremo llamado TENDÓN, también de tejido conjuntivo. La inserción más cercana al cuerpo se llama PROXIMAL y la más alejada DISTAL. (figura 30) Proximal tendón Distal Fig. tendón de Aquiles con su inserción proximal y distal

21 21 Cómo se produce la contracción muscular? La contracción que tiene lugar en cada una de las sarcomeras se produce por deslizamientos de los miofilamentos de miosina sobre los de actina. El resultado de este deslizamiento hace los miles de estriaciones cruzadas se desplacen acercándose entre sí y la totalidad de la fibra se acorta, eso es, se contrae (figura 31). Existen unas proyecciones de filamentos de miosina, denominados puentes transversales, que conectan con la actina, y se cree que constituyen la fuerza deslizante. El grado en el que entra en acción la totalidad de un fascículo para un movimiento dependerá de la frecuencia del estimulo proveniente del sistema nervioso, ya que se puede reclutar más fuerza muscular estimulando mas fibras musculares. Aunque existe un principio del todo o nada, que establece que, cuando se estimula una fibra muscular, esta responde con una contracción máxima, este principio no se aplica a la totalidad del musculo, sino solo a la fibra muscular. Fig.31 Interdigitación de actina con miosina, produciendo la contracción muscular Tipos de contracción muscular El término contracción significa desarrollo de tensión dentro del músculo y no necesariamente acortamiento del mismo. Existen, fundamentalmente tres tipos de contracción muscular

22 22 a) Contracción Isométrica o estática: Cuando un músculo desarrolla una tensión insuficiente para mover una parte corporal frente a una resistencia dada, (figura 37) se habla de contracción isométrica o estática, porque la longitud del músculo no varía y el objeto se mantiene estacionario. Fig.37 Contracción estática Contracción isométrica músculos de cuello sin movimiento de este Contracción isotónica concéntrica: Cuando un músculo desarrolla suficiente tensión para superar una resistencia, de manera que realmente se acorta y mueve una parte del cuerpo, venciendo una resistencia dada (figura 38) se dice que está en concentración concéntrica. Fig.38 El músculo bíceps se contrae al vencer la resistencia de la mancuerna, produciendo un movimiento de flexión de brazo Concentración excéntrica: Cuando una resistencia dada es mayor que la tensión del músculo, de manera que este en realidad se alarga, (figura 39) se dice que el músculo está en contracción excéntrica. Fig.39 La bola negra es más pesada que la fuerza del biceps

23 23 IV. FUNCIONES DEL SISTEMA MUSCULO-ESQUELETICO Los Músculos son la parte activa del aparato locomotor ya que son capaces de generar movimiento, constituyen el tejido más abundante del organismo (figura 32).y como se menciono anteriormente, tienen la propiedad de contraerse, como efecto de la estimulación por parte de impulsos nerviosos provenientes del sistema nervioso. Fig.32 Tejido más abundante del organismo: Los músculos Los músculos se mueven con las palancas esqueléticas según sus uniones en los puntos de inserción por medio de tendones. Los músculos están dispuestos en pares, de manera que puedan trabajar juntos en una cooperación sincronizada. Es así, como cumplen, básicamente, tres funciones. FUNCIÓN DE MOTOR O AGONISTA: el motor primario es el músculo principalmente responsable de una acción articular específica. Por ejemplo en una flexión de brazo, el músculo agonista es el bíceps (figura 33) biceps Fig.33 flexión de codo realizado por musculo bíceps en su función como agonista del movimiento FUNCIÓN SECUNDARIA O SINERGISTA: es un término que se utiliza para designar un motor accesorio que entra en acción cuando se necesita una fuerza de mayor magnitud; contribuye a realizar la acción que le corresponde al

24 24 agonista. Un ejemplo de ello es cuando se realiza una elevación de hombro o brazo en los primeros 30º de movimiento el agonista es el músculo supraespinoso y el sinergista Deltoides medio. (Figura 34) Deltoides medio Fig.34 El supraespinoso inicia la elevación de hombro en los primeros 30º de movimiento, acompañado con una menor fuerza el músculo Deltoides medio. FUNCIÓN ANTAGONISTA: evitar que una de las dos articulación se exceda en su movimiento y mantienen la tensión sin realizar un acortamiento completo. Es un músculo cuya contracción tiende a producir una acción articular exactamente contraria al movimiento articular dado por el agonista. Potencialmente un músculo extensor es antagonista de un músculo flexor. Si se efectúa una extensión de rodilla (estiramiento de muslo), el agonista es el músculo cuadriceps, que se contrae y el antagonista, los isquiotibiales que se alargan para que se produzca el movimiento. (figura 35) cuadriceps isquiotibiales Fig-35 Musculo motor en extensión de rodilla, cuadriceps, antagonista para el mismo movimiento; isquiotibiales

25 25 FUNCIÓN DEL FIJADOR O ESTABILIZADOR: es un músculo que fija, afirma o sostiene un hueso o parte del cuerpo para que otro músculo activo tenga una base firme sobre la cual ejercer tracción. Ejemplo musculos abdominales que actúan como fijador y estabilizador del tronco en varios movimientos Figura 36 Fig.36 músculos abdominales estabilizan para el movimiento de flexión de tronco V. COLUMNA VERTEBRAL La columna vertebral o raquis es el eje central del tronco. Está formado principalmente por 32 a 34 vértebras superpuestas. Entre las vértebras se encuentran una estructura fibrocartilaginosa denominada disco intervertebral que forman junto con las vertebras una unidad funcional Figura 40. Fig.40 Columna vertebral vista anterior, posterior y lateral

26 26 Las funciones de la columna son: Proteger las funciones de la estructura cilíndrica que aloja en su interior (médula espinal). Figura 41 Médula Espinal Fig.41 Vértebra cervical que detrás del cuerpo vertebral aloja la médula espinal Permitir el movimiento del tronco en todas las direcciones posibles. Soportar el peso de tres estructuras diferentes (la cabeza, las extremidades superiores y el mismo tronco). (figura 42) Es una función de soporte. fig.42 Soporte de cabeza, extremidades superiores y tronco Suministrar inserción a los grupos musculares para mantener la estática de la columna. (Figura 43)

27 27 Inserción de grupos musculares Fig.43 Vista posterior de columna con sus inserciones musculares Amortiguar la acción de las cargas, absorbiendo la acción y disminuyendo el riesgo traumático de lesión. El raquis se divide en cinco regiones: Figura Vista lateral de columna vertebral mostrando en colores sus distintas regiones Zona cervical (7 vértebras) Zona dorsal o torácica (12 vértebras) Zona lumbar (5 vértebras) Zona sacra (5 vértebras) Zona coccígea (3 a 5 vértebras) Los discos, con su contenido de agua, regulan la longitud de la columna. Con la edad, o a causa de la pérdida de agua, la longitud y flexibilidad de la columna se reduce.

28 28 Vista de perfil, la columna vertebral presenta cuatro curvaturas fisiológicas que no constituyen ninguna patología. Cuando la curvatura es convexa dorsalmente se denomina cifosis, y cuando es cóncava, lordosis. Normalmente la columna presenta dos cifosis (dorsal y sacra), y dos lordosis (cervical y lumbar) son curvaturas fisiológicas normales figura 45 Si se acentúan los grados de estas curvaturas darían lugar a alteraciones patológicas conocidas como hipercifosis e hiperlordosis. (figura 46) Si desaparece la cifosis toráxica se produce una alteración posterior denominada dorso plano. Fig 45 Curvaturas fisiológicas fig.46 Hipercifosis hiperlordosis Vista en el plano frontal, en equilibrio estático, la columna vertebral debería ser rectilínea y cuando se presenta una curvatura se denomina escoliosis. (figura 47) Fig.47 Curvatura patológica escoliosis

29 29 Disco intervertebral Estos discos tienen tres funciones: 1. Función estática. Reciben las presiones de la columna y la reparten de una manera uniforme. (figura 48 Disco Intervertebral Fig. 48 Presiones repartidas de manera homogénea en toda la columna vertebral 2. Función dinámica. Permite la movilidad de la columna. Figura 49 Fig.49 Movimiento de extensión, flexion anterior e inclinación columna 3. Función plástica. Permite que la columna se curve haciendo aparecer la cifosis y la lordosis, que estas curvaturas aparecen en el ser humano cuando el niño comienza a caminar las curvaturas proporciona una mayor resistencia a la columna vertebral. Figura 50 Fig.50 formacion curvaturas fisiologías

30 30 El disco intervertebral es una de las partes de la columna vertebral que más se lesiona. La lesión más importante del disco es la hernia discal, que consiste en la proyección hacia el conducto raquídeo del núcleo pulposo, por rotura del anillo fibroso, y que da lugar a la comprensión de la médula espinal y de sus raíces. Puede manifestarse en todas las edades. Figura 51 Fig. 51 Hernia del núcleo pulposo o hernia discal, más frecuente en adultos VI. EJES Y PLANOS DEL CUERPO HUMANO La anatomía del movimiento pone en juego principalmente, los tres sistemas antes descritos. Los huesos, elementos del esqueleto unidos mediante las articulaciones y movilizados por los músculos. Cuando se estudia el análisis de los movimientos corporales, es preciso emplear un sistema de orientación definido por tres planos cardinales que se cortan entre sí formando ángulos rectos, con una intersección común a nivel del centro de gravedad del cuerpo. Un plano que pasa a través del cuerpo (en posición anatómica) y lo divide en una parte derecha y una izquierda se define como plano sagital. Figura 52 El plano que divide el cuerpo en una parte frontal o anterior y una dorsal o posterior es el plano frontal o coronal. Figura 53 Cuando el plano se ubica horizontalmente, a través del cuerpo, y lo divide en una porción superior y una inferior, horizontal. Figura 54

31 31 Fig 52 Plano Sagital Fig.53 Plano Horizontal Fig. 54 Plano Frontal El eje de un cuerpo en rotación es una línea recta que en estado de reposo se halla dentro del cuerpo; existe un eje para cada plano descrito anteriormente: el eje vertical o cefalopodálico, determina los movimientos que se realizan en el plano horizontal, como las rotaciones derecha izquierda o interna externa. Ejemplo rotaciones de hombro, caderas (figura 55), tronco. El eje transversal (Figura 56), orienta los movimientos que se realizan en el plano sagital, como por ejemplo la flexión extensión del codo. El eje anteroposterior,(figura 57) dirige los movimientos que se realizan en el plano frontal, como la abducción y la aducción del hombro, cadera, del pulgar. Fig.55 Eje transversal Flexión de hombro

32 32 Fig-56 Eje anteroposterior Abducción y adducción de hombro Fig.57 Eje vertical Rotación de antebrazo (supinación y pronación) Fig 56 Eje transversal Flexión y extensión de cadera

33 33 Fig.55 Eje vertical Rotación externa e interna de cadera VII. PALANCAS MUSCULARES Relación entre los músculos y sus tendones Como se mencionó anteriormente, los músculos para realizar su función, se encuentran unidos a los tendones que, a su vez, están insertados sobre los huesos u órganos que deben mover. La unión de las fibras musculares a los tendones debe ser muy resistente (más que la de éstos sobre los huesos) y tener características determinadas. Las fibras musculares pueden unirse a las caras laterales de un tendón, en disposición semejante a la de las barbas de una pluma de ave, denominándose penniformes (es el caso del Deltoides del hombro figura 58). Si esta unión es sobre un solo lado del tendón, se denominan semipenniformes (los músculos oblicuos del abdomen figura 59). Un músculo puede tener una de sus inserciones penniformes y la otra semipenniforme, dependiendo ambas de las disposiciones que en cada caso adoptan sus fibras. Fig.58 Músculo Deltoides Fig.59 Oblicuos del abdomen

34 34 Tipos de palancas del aparato locomotor El organismo humano es como una máquina, pero ésta no es reversible, no rotativa, de velocidad limitada, capaz únicamente de contracciones fuertes pero muy limitadas. El Propósito de la máquina del organismo es transformar este pequeño repertorio para cumplir esencialmente cuatro tipos de trabajo: 1) levantar más pesos; 2) caminar (o correr); 3) asir o tomar; 4) golpear. La fuerza que realiza un músculo al contraerse está en relación directa con el número de fibras que presenta la sección perpendicular a la dirección de las mismas. Sin embargo, dos músculos de igual superficie transversal pueden desarrollar una fuerza distinta. En efecto, ésta depende de la fuerza de la fibra muscular, que será diferente en cada individuo en función de su entrenamiento. El acortamiento de un músculo está en relación directa con la longitud de sus fibras musculares. Como se mencionó anteriormente, el músculo se acorta a nivel de los discos oscuros de las fibras musculares, por lo que, cuantos más discos tenga, es decir, cuanto más largo sea, mayor capacidad de acortamiento tendrá. Ejemplo músculos paravertebrales de columna vertebral, cuadriceps, gemelos (Figura 60) Paravertertebrales de columna Gemelos o gastrocnemios Fig.60 Músculos largos con gran capacidad de generar tensión y fuerza

35 35 Músculos que conforman el cuadriceps (parte anterior del muslo) Así entonces, el ensamblaje del movimiento humano se realiza mediante sistemas de palancas musculo-hueso. La palanca es una maquina ya que es posible realizar un trabajo cuando se transmite energía a través de ella. En el cuerpo humano la energía deriva de la contracción muscular aplicada a los huesos resultando el movimiento de un segmento corporal. Desde el punto de visa mecánico la palanca es una barra rígida que rueda sobre un eje o fulcro. Toda palanca está formada por un punto de apoyo, una resistencia que hay que vencer y una potencia para vencer esa resistencia. Las palancas humanas son de tres géneros: en el primer genero la fuerza actúa en los dos extremos del eje (tríceps-codo- antebrazo, en el segundo genero la fuerza actúa en un solo lado del eje a modo del bisagra de una puerta. Ésta a su vez se divide en dos, fuerza-resistencia-punto de apoyo (tríceps-tobillo-cabeza de los metacarpianos) y resistencia-fuerza-punto de apoyo (codo-bíceps-peso de la mano). En el cuerpo las palancas del tercer género son las más frecuentes y tienen desventajas mecánicas. Palanca de primer tipo o género: Tiene su punto de apoyo entre el punto de aplicación de la potencia y el punto de aplicación de la resistencia. Mientras más cerca está la carga del punto de apoyo entonces la fuerza aplicada puede ser menor. Esla idea intuitiva de palanca, algo que nos ayuda a mover una carga pesada. Figura 61

36 36 Potencia músculos estabilizadores de cabeza cuello Resistencia (peso de la cabeza) Punto de apoyo R A P Fig.61 Ejemplo de palanca de primer tipo, el sostener la postura erecta de la cabeza En el segundo tipo o género el punto de aplicación de la resistencia se halla entre el punto de apoyo y el punto de aplicación de la potencia. (Figura 62) De esta forma funciona una carretilla. Su utilidad es evidente, mientras más

37 37 cerca esté la carga en la carretilla del punto de apoyo, (la rueda), más sencillo es desplazarla. Potencia Músculo gemelos Punto de apoyo articulación metatarsiana Resistencia P R A Fig. 62 Palanca de segundo tipo el impulso del pie en la marcha En el tercer tipo o género el punto de aplicación de la potencia está situado entre el punto de aplicación de la resistencia y el punto de apoyo. (Figura 63) Como la carga está más alejada del punto de apoyo la fuerza aplicada debe ser mayor. En contraste, la carga tiene un gran movimiento. De este tipo son las palancas que funcionan en las articulaciones de los brazos por ejemplo.

38 38 Potencia, músculo bíceps P Punto de apoyo articulación de codo Resistencia R A

39 39 VIII. RESUMEN DEL TEXTO 1.- La función del aparato locomotor es darle al cuerpo la posibilidad de efectuar movimientos propios. 2.- La parte orgánica del hueso está compuesto por colágeno, proteína que le confiere resistencia, flexibilidad y elasticidad al hueso. 3.- La presencia del cartílago articular, que recubre las superficies articulares de los huesos, evita un desgaste excesivo en éstas. 4.- El músculo se une al hueso por una inserción proximal y distal, que se llama tendón. 5.- El sistema muscular es el conjunto de musculo-tendón-inserción ósea. 6.- Musculo y tendón son dos componentes elásticos colocados en serie. 7.- Los tendones son resortes biológicos que almacenan energía al principio de la contracción y la liberan al final de ésta. Estos pueden alargarse alrededor del 5% de su longitud. 8.- El musculo es un estabilizador activo de las articulaciones. 9.- El músculo tiene una arquitectura especializada para cada función. La inclinación de las fibras con respecto al eje de tracción diferencia su forma La inclinación de sus fibras define el área de sección fisiológica y el número de empaquetado define la potencia muscular Los discos intervertebrales contienen abundante agua, lo que hace regular la longitud y flexibilidad de la columna vertebral.

40 40 Preguntas y/o ejercicios 1 Cuál es la importancia de consumir lácteos y derivados de éstos en la niñez? 2 Qué es la artrosis? 3 Averiguar qué es la tendinitis y cuáles son sus síntomas. 4 En un movimiento de extensión de muñeca cuál o cuáles son los músculos agonistas 5 Un trabajador debe ponerse en punta de pies para alcanzar una herramienta, qué musculo efectúa este movimiento de pies (levantar talón del suelo o empinarse) 6 En el movimiento de extensión de cadera o llevar el muslo hacia atrás, cuál es el músculo antagonista. 7 En la ejecución de usar un taladro qué tipo de contracción muscular efectúa la extremidad superior, en general, al sostener la herramienta? 8 Qué es un lumbago? 9 Un guardia de seguridad que debe permanecer de pie con una mínima flexión de tronco por periodos prolongados, qué zona de la columna vertebral podría generar dolencias. 10 Analice y responda en relación a la siguiente situación: Un garzón transportando jabas o cajas de bebidas. 11 Qué tipo de contracción muscular se provoca en la columna lumbar realizando esta acción? 12 Qué tipo de palanca muscular sería en este caso.