APARATO LOCOMOTOR RELACIONADO CON LA ACTIVIDAD FÍSICA

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1 APARATO LOCOMOTOR RELACIONADO CON LA ACTIVIDAD FÍSICA Asignatura: Educación Física Profesor: Luis Corbacho Oltra 1

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3 APARATO LOCOMOTOR RELACIONADO CON LA ACTIVIDAD FÍSICA JUSTIFICACIÓN DEL TEMA Etimológicamente, anatomía es el estudio del cuerpo, en nuestro caso, del cuerpo humano. Además de practicar diferentes deportes, aprender determinadas técnicas o mejorar algunos aspectos de nuestra condición física, el conocimiento de nuestro cuerpo, de las partes que intervienen durante el hecho motriz, ayuda a entender dicho acto motriz e interiorizar el gesto. En cualquier movimiento, desde un punto de vista mecánico, se ponen en juego diferentes partes del cuerpo que hacen que el gesto sea totalmente preciso y eficaz; desde caminar hasta los gestos más complejos los conseguimos realizar correctamente gracias a la contracción controlada de los músculos, que tiran de los huesos y que hacen que las articulaciones se muevan y permitan el gesto. En definitiva, si conocemos los músculos que utilizamos en un movimiento deportivo y el movimiento articular que producen, podremos, en último caso, mejorar el hecho motriz y, como consecuencia, mejorar la técnica del deporte en cuestión, de ahí la importancia de conocer y emplazar correctamente los huesos, músculos y articulaciones. Para facilitar el estudio de este tema, se ha dividido en tres partes: en la primera estudiaremos los músculos principales desde un punto de vista motriz, donde se insertan y cuál es su función, en el segundo punto estudiaremos el sistema esquelético y en el tercer punto las articulaciones básicas en el movimiento. 1. LOS MÚSCULOS El sistema muscular es el responsable del movimiento de las diferentes partes del cuerpo, además de otras funciones. Podemos decir que existen 3 tipos de músculos: - Liso: forma parte de las paredes de la mayoría de los vasos y vísceras humanas (por ejemplo, el estómago) y se trata de un músculo de carácter involuntario, es decir, cuyo movimiento no podemos controlar. Desde el punto de vista de la actividad física, en este tema no nos interesa su estudio, aunque sí su conocimiento. Mueve las sustancias que pasan por las vísceras huecas. - Cardiaco: forma parte de las paredes del corazón y, como todos sabéis, no lo controlamos, por lo que también es involuntario. Bombea la sangre a los tejidos. 3

4 - Esquelético: se puede decir, a modo de introducción, que produce los movimientos del esqueleto y que se trata de un músculo voluntario, que es el que, en nuestro ámbito de estudio, nos interesa conocer de manera más profunda. MÚSCULO ESQUELÉTICO Es el tipo de músculo que la mayoría de nosotros describimos como músculo (carne) y se denomina esquelético porque la mayoría de ellos insertan sus extremos en los huesos. Todos tenemos más de 600 músculos que suponen el 40% del peso corporal. Se denominan también músculos voluntarios porque podemos controlar su actividad de forma voluntaria, excepto en acciones automáticas denominadas reflejos. El músculo esquelético produce movimientos de acortamiento, es decir, tracciona sobre una articulación y aproxima los huesos que forman parte de la articulación, reduciendo el ángulo entre ellos. Si fuéramos descomponiendo un músculo poco a poco, en principio observaríamos que está compuesto por el vientre muscular en el centro y el tendón en los extremos. El vientre muscular está compuesto por multitud de paquetes de fibras musculares y si seguimos descomponiendo, veremos que cada fibra muscular está compuesta por multitud de miofibrillas, cuya unidad mínima de contracción es el sarcómero, compuestos por bandas de actina y miosina (proteinas), siendo ésta última el elemento contráctil, es decir, con capacidad de contracción. La contracción del músculo consiste en el deslizamiento de los miofilamentos de actina sobre los miofilamentos de miosina. La contracción múscular La secuencia de eventos que conduce a la contracción del sarcómero se presenta en la siguiente figura. Al inicio del ciclo, la cabeza de la miosina, que carece de un nucleótido unido, se encuentra estrechamente unida al filamento de actina (estado I). La unión de ATP a la cabeza de la miosina, reduce la afinidad de la cabeza de la miosina por la actina (estado II). La hidrólisis parcial del ATP (durante la cual 4

5 ADP y Pi permanecen unidos a la miosina), activa la cabeza de la miosina, la que experimenta un cambio conformacional y se desplaza respecto del filamento fino (estado III). La miosina activada contacta a una molécula de actina y se une a ella produciéndose la liberación de Pi (estado IV). Una vez unida a actina, la cabeza de la miosina experimenta un nuevo cambio conformacional que se traduce en un desplazamiento del filamento fino y en la liberación de ADP (estado V). De esta manera, cada cabeza de miosina se desplaza hacia el extremo (+) del filamento fino adyacente. Mientras la concentración de Ca++ sea alta y exista ATP disponible, los ciclos de formación de puentes actinamiosina continúan y el sarcómero continúa contrayéndose. En ausencia de ATP, el complejo actinamiosina se estabiliza, fenómeno que explica el "rigor mortis". Dónde se insertan los músculos? Los músculos tienen dos inserciones, una en cada extremos de los mismos; a veces se insertan en la piel (músculos de la cara) otras en una membrana mucosa (la lengua) pero de manera general y para el interés de nuestro estudio, podemos decir que los extremo de un músculo se afilan formando un largo tendón que se unen a dos huesos diferentes, de los cuales tracciona; estos huesos se unen en la articulación. Los músculos forman parte de un sistema de palanca, de manera que la potencia que ejerce el músculo depende del ángulo de tracción. 5

6 TÉRMINOS DE LOS MOVIMIENTOS - Flexión: acción de doblar o reducir el ángulo entre dos porciones del cuerpo. Por ejemplo, flexión de la articulación del codo. - Extensión: acción de enderezar o aumentar el ángulo entre porciones del cuerpo. Por ejemplo, extensión de la rodilla. - Separación o abducción: movimiento de alejamiento del una parte del cuerpo del plano frontal a través del plano lateral. Por ejemplo, separación del brazo. - Aproximación o aducción: movimiento de acercamiento de un segmento del cuerpo al plano frontal a través del plano lateral. Por ejemplo, aducción del tren inferior. - Rotación: movimiento alrededor del eje longitudinal. Por ejemplo, rotación del hombro. - Circunducción: movimiento combinado de flexión, extensión, abducción y aducción que se da, por ejemplo, en la articulación del hombro. - Supinación: rotación lateral del antebrazo y de la mano, de manera que la mano mira hacia delante. - Pronación: rotación lateral del antebrazo y de la mano, de manera que la mano mira hacia atrás. Para que un músculo se contraiga y pueda producir movimiento, el músculo que realiza la acción contraria debe estar relajado. Si ambos músculos se contraen con la misma intensidad, se generará tensión, pero no habrá movimiento. Por tanto, durante un movimiento existen unos músculos a los que llamamos agonistas, que son los que se contraen para realizar la acción y otros músculos a los que llamamos antagonistas, cuya función es exactamente la contraria del que se está contrayendo y que debe estar relajado para que se produzca el movimiento. Un ejemplo sencillo lo tenemos en los músculos del brazo; para poder flexionar el codo para, por ejemplo, llevar el tenedor a la boca, tendremos que poner en acción el músculo flexor del codo (bíceps braquial) mientras que el músculo extensor del codo (tríceps braquial) deberá estar relajado. Otro ejemplo de músculos antagonistas (es decir, que realizar funciones opuestas) sería el cuádriceps y los isquiotibiales. A continuación se describen los músculos más importantes, al menos en lo que concierne a nuestra asignatura, exponiendo los lugares donde se inserta, su acción y un dibujo explicativo: 6

7 MÚSCULOS DE LA PARTE ANTERIOR DEL TRONCO Músculo Dibujo Inserción Función Movimiento motriz Esternocleidomastoideo Cuello Flexión de cuello y rotación de cabeza Pectoral De la parte externa del hombro al esternón Aducción y rotación interna del hombro Abdominales De las costillas inferiores al pubis Flexión del tronco Oblicuos Muy resumido, se puede decir que va de las costillas a la línea alba y la cresta iliaca anterosuperior. Flexión lateral del tronco y rotación del tronco 7

8 Músculo Trapecio MÚSCULOS DE LA PARTE POSTERIOR DEL TRONCO Dibujo Articulación Función motriz Extensión de hombro y elevación de hombro Movimiento Dorsal Elevación de brazos por detrás y aducción Extensión de tronco Lumbar MÚSCULOS DEL TREN SUPERIOR Músculo Dibujo Articulación Función Motriz Movimiento Abducción del hombro Deltoides 8

9 Bíceps Flexión de codo y supinación del antebrazo Extensión de codo Tríceps MÚSCULOS DEL TREN INFERIOR CUÁDRICEPS Músculo situado en la parte anterior del muslo. Al ir de la parte posterior de la rodilla a la parte superior de la cadera, actúa sobre las dos articulaciones de la siguiente manera: extensión de rodilla y flexión de cadera. 9

10 ISQUIOTIBIALES Conjunto de músculos situado en la parte posterior del muslo y, al igual que el cuádriceps, es biarticular. Los musculos de la parte posterior del muslo se denominan isquiotibiales (isquiosurales o músculos de la corva). Estos músculos son el semitendinoso, semimembranoso y el bíceps femoral. Los isquiotibiales se originan en la tuberosidad isquiática (el isquión forma parte de la pelvis) y llegan hasta la cara interna de la tibia (semitendinoso y semomembranoso) o a la cara externa de la tibia (bíceps femoral). Estos múculos tienen dos acciones: Flexores de la pierna Extensores de la cadera Los músculos isquiotibiales juegan un papel muy importante en la mayoría de los deportes. Sin embargo se les presta poca atención en los entrenamientos. El acortamiento de esta musculatura puede dar origen a lesiones musculares (contracturas, distensiones, roturas de fibras) y se relaciona con diversa patología de espalda. Por todo ello, siempre insistimos en el trabajo de flexibilidad de dicha musculatura. Acortamiento de los músculos isquiotibiales y su repercisión El acortamiento de los músculos isquiotibiales se valora mediante la flexión de la cadera, con extensión de rodilla, como hacemos, por ejemplo en el ejercicio del examen de flexibilidad. Desde hace años se ha estudiado la relación del acortamiento de la musculatura isquiotibial con determinadas patologías. Esta retracción de los isquiotibiales disminuye la amplitud de la basculación de la pelvis en flexión y puede originar problemas en la espalda. El acortamiento de la musculatura isquiotibial se ha asociado a: Hipercifosis dorsal, es decir, aumento patológico de la curva de la columna vertebral a la altura de las costillas. Hernias discales, es decir, rotura de los discos que hay entre lasvértebras. Patologías en las vértebras lumbares. Aumento de la posibilidad de problemas de estos músculos como contracturas o rotura de fibras. 10

11 GEMELOS Músculo situado en la parte posterior de la pierna y va de la parte inferior del tobillo la parte posterior de la rodilla; por lo tanto, también es biarticular funcionando como flexor de rodilla y extensor de tobillo. TIBIAL ANTERIOR Músculo situado en la parte anterior de la pierna y cuya función principal es la flexión del tobillo y la flexión lateral del mismo. 11

12 ADUCTORES Músculo situado en la parte interna del muslo y cuya acción principal es aproximar el tren inferior a la línea media del cuerpo es decir, aductor de cadera. Su inserción superior se sitúa exactamente en el mismo lugar de la inserción del abdomen (sínfisis púbica) por lo que nos encontramos en ese lugar dos potentes músculos que traccionan hacia direcciones diferentes y una descompensación en el desarrollo de uno de los músculos puede producir lesiones. 2. HUESOS Y SISTEMA ESQUELÉTICO El esqueleto es el principal tejido de soporte del cuerpo y esta formado, por curiosidad, por 205 huesos. El estudio de los huesos se denomina osteología. El hueso es un órgano vivo que duele cuando se lesiona, sangra cuando se fractura y cambia al envejecer. Además y al igual que otros tejidos, está regado por vasos sanguíneos y nervios. Todos los huesos tienen una envoltura externa de hueso compacto, que rodea a una masa central menos compacta y esta, a su vez, en la zona central, rodea a la médula ósea, que participa activamente en la formación de la sangre. Existen varios tipos de huesos, de los que destacamos, por su interés para nuestro estudio, cuatro de ellos: - Largos: como los de las exterminadas, de forma tubular, con una diáfisis (cuerpo) y dos extremos que pueden ser cóncavos o convexos (lo veremos al hablar de las articulaciones). - Huesos cortos: tienen forma de cubo y sólo se encuentran en el tobillo y la muñeca. 12

13 - Huesos planos: suelen ejercer funciones protectoras o de refuerzo y constan de dos laminas de tejido compacto entre las que se interpone hueso más esponjoso y médula. La escápula, el esternón o la rótula son un ejemplo de dichos huesos. - Huesos irregulares: nos interesa exclusivamente en este apartado las vértebras. Funciones de los huesos 1. Protección de las estructuras vitales creando paredes rígidas (las costillas) 2. Soporte del cuerpo, teniendo como ejemplo la columna vertebral y los miembros inferiores. 3. Base mecánica del movimiento, permitiendo la inserción de los músculos y su utilización como palancas. 4. Células de la sangre: la médula ósea es el lugar donde se crean los glóbulos rojos de la sangre, linfocitos, glóbulos blancos y plaquetas. 5. Depósito de sales: las sales de calcio, magnesio y fósforo de los huesos son una reserva mineral del organismo. Los huesos que vamos a conocer en este tema serán los más importantes desde un punto de vista puramente funcional, es decir, los que tengan relación con el movimiento y, por lo tanto, con la actividad física y el deporte. 13

14 LA COLUMNA VERTEBRAL Como se aprecia en el dibujo inferior, la columna vertebral está compuesta por 7 vértebras cervicales, 12 vértebras dorsales o torácicas, 5 vértebras lumbares, el sacro y el coxis (este último escrito de diferentes maneras, según autores). Como se puede observar, no es una estructura recta sino que tiene unas curvas fisiológicas que ayudan a mantener el peso y dar consistencia a la espalda; en concreto encontramos: Lordosis cervical. Curvatura hacia delante de las vértebras del cuello Cifosis dorsal o torácica. Curvatura hacia atrás de las vértebras del tórax Lordosis lumbar. Curvatura hacia delante de las vértebras de la zona lumbar. Cifosis sacra. Curvatura hacia atrás a la altura del culo. Mientras que estas curvas se mantengan en los parámetros normales, todo irá bien, el problema estriba cuando estas curvas cambian por exageración de las mismas como puede ser la hipercifosis dorsal (pequeña chepa, hombros hacia delante, ) o la hiperlordosis lumbar (se ve una gran curva lumbar y el culo en pompa ) o por defecto como puede ser la hipolordosis lumbar (desaparece la curva lumbar). Cualquiera de los casos se genera como consecuencia de malos hábitos posturales o descompensaciones musculares que hemos visto anteriormente y dan lugar a dolores de espalda y otros problemas. 14

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16 1. ARTICULACIONES El sistema articular se compone de los huesos que se van a relacionar y de los ligamentos asociados. De todos los tipos de articulaciones existentes en el organismo, las que más nos interesan por su funcionalidad son las llamadas sinoviales, llamadas así porque contienen una sustancia lubricante denominada líquido sinovial y envueltas por una cápsula sinovial. La articulación está formada por: - Cavidad articular, donde encontramos el líquido sinovial que lubrica la articulación y disminuye el roce entre los extremos óseos. - Cartílago articular: la fricción entre los huesos se reduce al máximo, ya que las caras articulares poseen una túnica delicada de cartílago articular. - Cápsula articular. Una forma fácil de clasificar las articulaciones es por su capacidad de generar movimientos; así, dividimos a las articulaciones del cuerpo en: Sinartrosis: son articulaciones sin movilidad (por ejemplo, las articulaciones de los huesos del cráneo). Anfiartrosis: son articulaciones semimóviles. Diartrosis: son articulaciones móviles y dependiendo del grado de movilidad, puede ser: o Un grado de movilidad. Tienen un extremo de un hueso cilíndrico macizo y el del otro hueso hueco y se llaman trocus. También pueden ser una superficie cóncava en contacto con otra plana. Pueden ser movimientos de flexo-extensión o de rotación. o Dos grados de movilidad. Puede realizar flexo-extensión y abducción-aducción. o Tres grados de movilidad. Puede realizar flexo-extensión, abducción-aducción y rotación (cadera y hombro) Se llama enartrosis o esférica: Un hueso tiene forma esférica y la otra de cavidad que se le adapta. Tiene 3 ejes de movimiento. El movimiento resultado de la suma de todos los derivados de los 3 ejes se llama circunducción (dar vueltas formando un cono). Ej. articulación del húmero con la escápula (articulación glenohumeral). 16

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18 1. BIOMECÁNICA Y ACTIVIDAD FÍSICA La biomecánica es una disciplina científica que tiene por objeto el estudio de las estructuras de carácter mecánico que existen en los seres vivos (fundamentalmente del cuerpo humano). La Biomecánica está presente en diversos ámbitos, aunque tres de ellos son los más destacados en la actualidad: - La biomecánica médica, evalúa las patologías que aquejan al cuerpo humano para generar soluciones capaces de evaluarlas, repararlas o paliarlas. - La biomecánica deportiva, analiza la práctica deportiva para mejorar su rendimiento, desarrollar técnicas de entrenamiento y diseñar complementos, materiales y equipamiento de altas prestaciones. - La biomecánica ocupacional, estudia la interacción del cuerpo humano con los elementos con que se relaciona en diversos ámbitos (en el trabajo, en casa, en la conducción de automóviles, en el manejo de herramientas, etc) para adaptarlos a sus necesidades y capacidades. En este ámbito se relaciona con otra disciplina como es la ergonomía física. El estudio del movimiento humano es competencia de la biomecánica. Aunque caminar parezca un acto sencillo (de hecho lo es) desde el punto de vista mecánico se ponen en acción gran cantidad de músculos que deben coordinarse de manera precisa, tanto en el momento de contracción y relajación como en la intensidad de la contracción, para activar las articulaciones y producir el movimiento. Otro ejercicio sencillo de hacer es el salto vertical; desde la posición de pie con rodillas extendidas, se produce una flexión de rodillas y caderas hasta más o menos 90º; antes de llegar se produce una contracción del cuádriceps para detener la flexión de rodillas y comenzar su extensión, de los isquiotibiales para comenzar la extensión de cadera y de los gemelos para extender los tobillos. 18

19 ÍNDICE Justificación del tema Pág. 3 Los Músculos Pág. 3 - Músculo esquelético y la contracción muscular Pág. 4 - Términos de los movimientos Pág. 6 - Músculos de la parte anterior del tronco Pág. 7 - Músculos de la parte anterior del tronco Pág. 8 - Músculos del tren superior Pág. 8 - Músculos del tren inferior Pág. 9 Huesos y sistema esquelético Pág Funciones de los huesos Pág La columna vertebral Pág. 14 Las articulaciones Pág. 16 Biomecánica y actividad física Pág