El Aparato Locomotor: Estructura y Función en el Cuerpo Humano

El aparato locomotor: — La biomecánica, en el contexto de la práctica deportiva, es la disciplina que estudia los elementos del cuerpo humano implicados en el movimiento. — El aparato locomotor está formado por huesos, articulaciones, nervios, tendones, ligamentos y músculos que, funcionando como una unidad, realizan los movimientos voluntarios del cuerpo. Sistemas que integran el aparato locomotor:

Sistema osteoarticular o esqueleto.
Sistema muscular.

La coordinación de estos sistemas con el resto del cuerpo corre a cargo del sistema nervioso.

INTRODUCCIÓN: El aparato locomotor es un conjunto de órganos y estructuras destinadas fundamentalmente a realizar los movimientos y el mantenimiento de la postura de los seres vivos. En el hombre está compuesto por:

ELEMENTOS PASIVOS ——– SOSTÉN ——- HUESOS
ELEMENTOS ACTIVOS ——– MÚSCULOS.

Resumen general:

Sistema esquelético: huesos, articulaciones, ligamentos.
Sistema neuromuscular: músculos esqueléticos, neuronas.

— Los huesos son elementos duros y resistentes que dan consistencia al cuerpo y protegen los órganos vitales. El esqueleto: Contribuye al movimiento del cuerpo. Sostiene el cuerpo y le da forma. Protege los órganos internos. Participa en la regulación del metabolismo del calcio, el fósforo y las grasas. Produce células sanguíneas.

El sistema óseo: los huesos y el esqueleto: Los huesos son las estructuras más duras del organismo compuestos por:

AGUA
MATERIALES MINERALES (calcio).

La parte de la anatomía que se encarga de su estudio es: osteología. Tipos de huesos: Según su forma: Huesos largos: – Las epífisis. Alojan la médula ósea amarilla. – La diáfisis. Está recubierta por el endostio. – La metáfisis. Huesos cortos. Huesos planos. TIPOS DE HUESOS: a) Huesos largos: en ellos predominan la dimensión longitudinal, apreciándose una parte central, diáfisis y dos extremos. b) Huesos alargados: Son aquellos en los que predomina la dimensión longitudinal, pero son aplanados y sin diáfisis. c) Huesos planos: Aquellos en los que predominan dos dimensiones y adquieren forma de placa. d) Huesos cortos: Sus dimensiones son parecidas en las tres direcciones. e) Huesos sesamoideos: Son huesos que se han desarrollado en los tendones de los músculos y suelen estar cerca de una articulación.PARTES DE UN HUESO:a) Diáfisis: Zona de mayor longitud y menor diámetro en los huesos largos. b) Epífisis: Extremo abultado. c) Metáfisis: Zona de unión de la diáfisis y la epífisis. d) Periostio: Envoltura exterior que le da protección. e) Endostio: Capa interior de tejido conjuntivo y más fina que el periostio.

El tejido óseo, una variedad de tejido conectivo, está compuesto por células y matriz intercelular. En los huesos también hay tejidos:

Cartilaginoso.
Adiposo.
Sanguíneo.
Nervioso.

–Tipos de tejidos óseos: Tejido óseo compacto: Lo recubre el periostio. Tejido óseo esponjoso: En los espacios que dejan las laminillas entrecruzadas de manera irregular que lo forman, se encuentra la médula ósea roja. –Las células óseas: Células osteoprogenitoras. Osteoblastos. Osteocitos. Osteoclastos.

— En general, llamamos matriz intercelular al conjunto de materiales extracelulares que forman parte de cualquier tejido. La componen:

Agua.
Sales minerales.
Fibras de colágeno.

–Las células del tejido óseo se pueden clasificar de la siguiente forma:

Osteoblastos: Reparación nuevo tejido (crecimiento y reparación).
Osteocitos: Intercambio de calcio entre sangre y hueso.
Osteoclastos: Células encargadas de la destrucción del tejido óseo.

ESQUELETO AXIAL: Cráneo: está formado por 8 huesos planos grandes que comprenden dos pares, más cuatro huesos únicos. Estos forman una especie de casco. Estos huesos son:

Frontal: Forma la frente.
Parietal: Parte superior lateral x 2.
Temporal: Parte inferior lateral x 2.
Occipital: Hueso más posterior del cráneo.
Esfenoides: Hueso en forma de mariposa que ocupa la anchura del cráneo.
Etmoides: Por debajo del frontal y en frente del esfenoides.

Huesos Faciales: Compuesto por 14 huesos:

Nasal: huesos que forman el puente de la nariz.
Cigomático: huesos que forman la mejilla.
Maxila: huesos fusionados que forman la parte superior de la mandíbula.
Mandíbula: Parte inferior de la cara, es el hueso más fuerte de la misma.

COLUMNA VERTEBRAL: 33 vértebras:

7 vértebras cervicales.
12 vértebras dorsales, que también forman articulaciones con las costillas.
5 vértebras lumbares: Son las más grandes.
Sacro: 5 vértebras fusionadas.
3-4 cóccix.

CAJA TORÁCICA: ESTERNÓN: Conocido como el hueso del pecho. Formado a su vez por manubrio, cuerpo y apófisis xifoides. COSTILLAS: 12 pares:

Costillas verdaderas: 7 primeras. Se unen directamente al esternón por cartílago costal.
Costillas falsas: Se unen al cartílago costal pero no directamente al esternón.
Costillas flotantes: No se unen al esternón.

ESQUELETO APENDICULAR: CINTURA ESCAPULAR:

CLAVÍCULA: Se conoce comúnmente como el hueso collar. Va del acromion de la escápula al manubrio del esternón.
ESCÁPULA: Hueso plano triangular grande que se encuentra en la parte dorsal del tórax. Se puede dividir en 4 partes: Espina. Apófisis coracoides. Acromion. Fosa glenoidea.

EXTREMIDAD SUPERIOR HÚMERO: Es el hueso más largo y más grande de la extremidad superior. Se articula con la escápula. Compuesto por: Cabeza del húmero. Parte central del húmero. Tróclea. RADIO: Es uno de los huesos del antebrazo. Situado en el lateral del mismo cercano al dedo pulgar. CÚBITO: Hueso medial del antebrazo, situado en el lado del meñique. 8 CARPIANOS: Huesos que conforman la muñeca. 5 METACARPIANOS: Huesos situados entre la muñeca y los nudillos. 14 FALANGES: Cada dedo tiene 3 excepto el pulgar que tiene dos.CINTURA PÉLVICA: La cintura pélvica consta de dos huesos pélvicos. Ofrece un apoyo potente y estable para las extremidades inferiores en las que se carga el peso del cuerpo:

ILION: Es grande y acampanado.
ISQUION: Parte inferior de la pelvis, en forma de arco rugoso.
PUBIS: Parte anterior e inferior del hueso de la pelvis.

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• Fisiología: Estudio de las funciones del cuerpo. • Posición Anatómica: Para el estudio del cuerpo humano se parte de la posición en la cual el cuerpo se encuentra apoyado sobre los dos pies, la cabeza recta, mirada al frente, brazos caídos a lo largo del cuerpo, y las palmas de las manos dirigidas hacia delante. • Plano superficial o profundo: Se emplea para diferenciar estructuras a diferentes niveles desde la superficie del cuerpo. • Anterior o posterior: Desde la posición anatómica: Anterior: Ventral. Posterior: Dorsal. Mano: Palmar y Dorsal. Pie: Plantar y Dorsal. • Proximal o distal: Se emplean para señalar la proximidad o la lejanía a un punto determinado. Generalmente al tronco. • Decúbito supino: Posición anatómica horizontal con las palmas de las manos hacia abajo. • Decúbito prono: Posición anatómica horizontal con las palmas de las manos hacia arriba.

SISTEMA DE REFERENCIA PARA EL ESTUDIO DEL CUERPO HUMANO: Para el estudio de cualquier objeto se necesitan unos sistemas de referencia. Para el cuerpo humano, estos sistemas de referencia se dividen en: EJES; LÍNEA RECTA SOBRE LA QUE ROTA UN OBJETO:

EJE VERTICAL.
EJE TRANSVERSAL.
EJE MEDIAL.

PLANOS, sistemas de referencia sobre los que los músculos realizan el movimiento de los segmentos:

PLANO HORIZONTAL O TRANSVERSAL.
PLANO FRONTAL O CORONAL.
PLANO SAGITAL O MEDIO (perfil).

El sistema articular: las articulaciones: Las articulaciones son elementos de unión de dos o más huesos entre sí. Mantienen juntos los huesos del esqueleto. El grado de movilidad entre los huesos en contacto depende del tipo de articulación. SISTEMA ARTICULAR El sistema articular está constituido por las articulaciones, huesos y ligamentos asociados. Todas las estructuras del cuerpo humano no podrían ser utilizadas sin la presencia de núcleos de unión de dos huesos, a las que se les llama articulaciones. Una articulación es la unión de dos huesos y puede abarcar un movimiento amplio o ninguno. En función del movimiento que producen se pueden diferenciar las siguientes articulaciones:

SINARTROSIS: Articulaciones fibrosas e inmóviles. (columna)
ANFIARTROSIS: Articulaciones semimóviles con cierta capacidad de movimiento. (rodilla, codo)
DIARTROSIS: Articulaciones con gran capacidad de movimiento. (cráneo/mandíbula).

ESTRUCTURA DE UNA ARTICULACIÓN. Los huesos de una articulación están conectados por medio de:

Ligamentos, que son las estructuras pasivas de sujeción.
La estructura activa la constituyen los tendones de las terminaciones musculares, que contribuyen a reforzar la articulación.
Las superficies articulares (parte de los huesos que forman la articulación) están recubiertas de cartílago para evitar el desgaste de los huesos en movimiento.
Toda articulación contiene de igual forma una cápsula con líquido sinovial que lubrica la articulación.
En la mayoría de las articulaciones existen unas almohadillas que se denominan meniscos que evitan el contacto entre superficies óseas.

TIPOS DE MOVIMIENTO: 1. FLEXIÓN: Movimiento que disminuye el ángulo. 2. EXTENSIÓN: Alargamiento o estiramiento hasta una longitud mayor. 3. ADUCCIÓN: Acercamiento del segmento corporal hacia la línea media del cuerpo. 4. ABDUCCIÓN: Separación del segmento corporal de la línea media del cuerpo. 5. ROTACIÓN: Giro de un segmento alrededor de su eje longitudinal. 6. CIRCUNDUCCIÓN: Movimiento en el que el segmento exterior del cuerpo se mueve en forma de círculos. 7. SUPINACIÓN: Supone una rotación hacia afuera del antebrazo. 8. PRONACIÓN: Rotación hacia dentro del antebrazo. 9. INVERSIÓN: Girar la planta del pie hacia dentro. 10. EVERSIÓN: Girar la planta del pie hacia afuera. OTROS:

Flexión plantar.
Flexión dorsal.
Protracción.
Retracción.
Elevación.
Depresión.

El sistema muscular: los músculos son órganos que se contraen y mueven el cuerpo o partes de este. Además de producir los movimientos que realizamos, los músculos desempeñan diferentes funciones. El sistema muscular, formado por músculos y ligamentos: Es muy complejo. Ejecuta sus acciones con la participación de varios músculos. — Un grupo muscular incluye todo el conjunto de músculos que participan de un mismo movimiento en una misma articulación. Los músculos del cuerpo humano se clasifican según su estructura y función en distintos grupos: A. MÚSCULOS LISOS: Músculos involuntarios que forman las paredes de las vísceras huecas, los vasos sanguíneos… Se contraen de forma rítmica e involuntaria. Su función principal es vegetativa. B. MÚSCULOS ESTRIADOS: Compuestos por estrías transversales, se dividen en: • Músculo Cardíaco: Músculo involuntario, pero que desde un punto de vista eléctrico actúa en conjunto como si fuera una célula única. Posee la propiedad de contracción rítmica y automática. Su función es el bombeo de sangre hacia los pulmones y hacia el resto del cuerpo. • Músculos esqueléticos: Llamados así por estar conectados con el esqueleto. Sus funciones son el movimiento y el mantenimiento de la postura.1. MUSCULO FOTO: haz de células, célula o fibra muscular, miofibrilla, miofilamentos, (sarcómero – línea Z – Banda, banda A, banda I). -La característica más notable del músculo esquelético es la presencia de bandas claras (bandas I) y oscuras (bandas A). -En el centro de cada banda I se diferencia una línea (línea Z). –El espacio entre líneas Z se denomina sarcómero y es la unidad estructural más pequeña del músculo esquelético con capacidad para modificar su longitud y provocar la contracción muscular. -LAS BANDAS A: filamentos gruesos (Miosina) rodeados de finos (Actina). -LAS BANDAS I: Filamentos finos. -Cuando un músculo se contrae se produce un deslizamiento de unos filamentos sobre otros, disminuyendo de esta forma la longitud del sarcómero.2.- Estructura de los filamentos.-Los filamentos gruesos se han formado únicamente por una proteína denominada MIOSINA. -Una molécula de miosina está formada por una cabeza y una cola separadas por un cuello o zona común. -Cada filamento delgado corresponde con una sucesión de proteínas globulares: ACTINA, enrolladas sobre sí y formando una doble hélice, en la que se intercalan otras proteínas globulares (troponina) y proteínas filamentosas (tropomiosina). 3.- Biomecánica de la contracción muscular.-Hipótesis sobre la contracción muscular: TEORÍA DEL FILAMENTO DESLIZANTE. -Considera que existen uniones entre los filamentos de actina y miosina. -Al recibir la señal del inicio de la contracción, el cuello de la miosina se dobla actuando como una bisagra, provocando un acortamiento del sarcómero. -Sin embargo, no solo se lleva a cabo este movimiento, sino que además se produce un pequeño salto para que ese acortamiento sea aún mayor. 4.- Fases de la contracción muscular A) Inicio de la Contracción: Con la llegada de una señal nerviosa se provoca salida del Ca + hasta el sarcoplasma de la célula muscular. Esto recibe el nombre de proceso de transformación. B) Contracción: Una vez el Calcio está fuera se une a la troponina formando el complejo CA+ troponina que provoca modificaciones en la tropomiosina. -Por otra parte, la activación de la miosina se produce por la unión de su cabeza con ATP. En esta situación, la Miosina se encuentra en condiciones de máxima afinidad con los filamentos de actina. C) Final de la contracción: Para que la fibra muscular se relaje es necesario que el Ca2+ vuelva al interior de las cisternas y túbulos longitudinales. -Este mecanismo se explica por la presencia de la bomba de sodio Na+, que contra gradiente y por transporte activo traslada el calcio hasta su lugar de origen. TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES 1. Musculatura de color Roja o fibras tipo I:

También llamadas de contracción lenta.
Habitualmente son utilizadas en acciones de larga duración.
Postura o deportes de fondo.

2. Musculatura de color blanca o fibras tipo II:

También llamadas de contracción rápida.
Son utilizadas para ejercicios de velocidad y de forma esporádica para la ejecución de trabajos con elevados niveles de fuerza contráctil.
Deportistas de velocidad, lanzadores, saltadores…

FUNCIÓN DE LOS MÚSCULOS ESQUELÉTICOS: Agonista: Músculos productores del movimiento. Auxiliar: colabora con el agonista. Antagonista: Músculos cuya acción tiende a producir la acción opuesta a otro músculo en acción.

– Fijadores: Músculos cuyas acciones consisten en anular otras secundarias, indeseables por parte de los músculos activos en ese momento. – Sinergistas: Aquellos músculos que complementan la acción de los antagonistas o agonistas. Adaptación del aparato locomotor a diferentes estímulos: La adaptación neural son las modificaciones que afectan al sistema nervioso, especialmente a las unidades motoras, para efectuar una tarea muscular con mayor eficacia. Coordinación intramuscular / coordinación intermuscular. Suele ser la que predomina en los periodos de aprendizaje de los ejercicios o inicios de los programas de entrenamiento. Adaptación estructural: En el sistema muscular: La hipertrofia. La tonificación. La distensibilidad o elasticidad. En el sistema óseo. En el sistema articular. Adaptación metabólica: La capacidad de generar tensión que tiene un músculo depende de: La energía de la que dispone. Cómo se va reponiendo a lo largo del tiempo. Cada tipo de acción muscular requiere que se produzcan una serie de reacciones metabólicas. Las actividades aeróbicas aumentan el número de vasos sanguíneos en el músculo sin que cambie su tamaño.

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