GPS + Ciencias Naturales 4 CAP 3 PAG 42 a 55 by Macmillan Education

GUÍAS PARA SABER MÁS

S E L A R U T A N S A CIENCI

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El sostén y la locomoción en los humanos

EJE: LOS SERES VIVOS

Capítulo

Los huesos, las articulaciones y los músculos permiten nuestro sostén y movimiento. 1. ¿Cómo sería nuestro cuerpo si no tuviéramos huesos? ¿Y si los trapecistas del circo no tuvieran articulaciones y músculos? 2. ¿Qué creen que sucede en el interior de las piernas o de los brazos cuando los flexionamos? 3. ¿Cómo podemos estudiar los huesos de nuestro cuerpo si no podemos verlos?

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CONTENIDOS Sostén y movimientos del cuerpo humano. Estudio del interior del cuerpo. Partes del cuerpo y movimientos. Esqueleto y huesos del cuerpo. Estructura de los huesos. Composición de los huesos. Articulaciones. Músculos. Movimiento del miembro superior. Lesiones del sistema osteoartromuscular. Cuidados del sistema osteoartromuscular.

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El sostén y los movimientos del cuerpo humano Cuando caminamos, saltamos, escribimos, hablamos o respiramos, nuestro cuerpo se mueve. Incluso cuando creemos que no lo hace, como cuando dormimos. Si realizamos algún deporte, podemos percibir claramente los movimientos de las distintas partes del cuerpo. Por ejemplo, las piernas y los brazos se “doblan y estiran”, los hombros y las caderas rotan, la cabeza gira, etcétera. Así, cuando combinamos unos pocos movimientos básicos, realizamos una gran variedad de movimientos coordinados.

básquet

salto en alto

atletismo

natación

Nuestro cuerpo se mueve y se mantiene en equilibrio debido a dos sistemas que actúan de manera conjunta: el sistema nervioso y el sistema osteoartromuscular, formado por los huesos, por las articulaciones y por los músculos. Los huesos, además, forman el esqueleto, que funciona como un armazón que sostiene, les da forma y protege a los órganos del cuerpo. Sin embargo, el esqueleto no se mueve por sí solo, sino que lo hace por la acción de los músculos y por la presencia de las articulaciones. A su vez, los músculos están coordinados por las “órdenes” del sistema nervioso. 44 P12-2556-LIBRO INT.indb 44

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El estudio del interior del cuerpo

Desde el siglo II y durante muchos siglos, el estudio del cuerpo humano se realizó a partir de la lectura de los textos escritos por un médico llamado Claudio Galeno. Sus libros se basaban en las disecciones* hechas en animales, ya que en aquella época la disección de cadáveres humanos estaba prohibida. Hacia fines del siglo XI, en algunas clases de Medicina, en Italia, se comenzaron a realizar autopsias sobre cadáveres humanos. Se colocaba el cadáver en el medio del aula, un médico leía en voz alta los libros de Galeno y le indicaba a una persona con pocos conocimientos médicos que les mostrara los órganos a los estudiantes. Recién en el siglo XVI, un joven médico llamado Andrés Vesalio, nacido en Bélgica, comenzó a realizar directamente las disecciones. Él sostenía que era el médico quien debía realizar esta tarea, ya que las personas que lo hacían, al no estar preparadas, provocaban confusiones al enseñar los órganos. Además, él mantenía que los libros de Galeno tenían errores, porque estaban basados en las disecciones de animales. Vesalio escribió un libro sobre la estructura del cuerpo humano que revolucionó su estudio. En la actualidad, la medicina ha desarrollado numerosas técnicas para estudiar el interior del cuerpo, sin la necesidad de abrirlo. Por ejemplo, para el estudio de los huesos, se utilizan las radiografías.

*disección. Abrir y separar en partes un organismo muerto para estudiarlo.

El libro de Vesalio, Sobre la estructura del cuerpo humano, tenía imágenes muy detalladas de los músculos del cuerpo.

RADIOGRAFÍAS

Las radiografías muestran principalmente imágenes de los huesos. Se obtienen cuando unos rayos muy potentes e invisibles, llamados rayos X, son detenidos por las partes duras de nuestro cuerpo, como los huesos. No es recomendable que las mujeres embarazadas se hagan radiografías, porque los rayos X pueden dañar al bebé. En comparación con otras, esta técnica es económica.

1. ¿Cuál era el principal problema para estudiar el cuerpo humano en la Antigüedad? 2. ¿Por qué Vesalio revolucionó el estudio del cuerpo humano?

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cabeza

cuello tórax

brazo

tronco abdomen

antebrazo

pelvis mano muslo

pierna pie

El cuerpo se divide en partes o regiones que tienen distintos nombres. Conocerlas es muy importante, pues nos permite estudiar los distintos tipos de movimientos que podemos realizar. Cuando caminamos o dibujamos, hacemos movimientos de los que somos conscientes, como mover las piernas o tomar el lápiz con la mano. A estos movimientos que realizamos extremidades “porque queremos” se los denomina voluntasuperiores rios. También existen otras partes del cuerpo que realizan movimientos que se producen “por sí solos”, es decir, de los que no somos conscientes. Por ejemplo, el pestañeo de los párpados y los movimientos del estómago, extremidades cuando hacemos la digestión. Estos moviinferiores mientos se llaman involuntarios, y muchos de ellos son indispensables para la vida. Veamos algunos ejemplos básicos de movimientos voluntarios que podemos realizar con distintas partes del cuerpo.

FLEXIÓN Y EXTENSIÓN

MOVIMIENTOS LATERALES

Estos movimientos los realizamos, por ejemplo, cuando “doblamos” y “estiramos” la pierna, cuando movemos la cabeza hacia delante y hacia atrás, y cuando movemos la mano hacia arriba y hacia abajo.

Estos movimientos los realizamos, por ejemplo, cuando saludamos con la mano o cuando inclinamos la cabeza o el tronco hacia los costados.

MOVIMIENTOS DE ROTACIÓN

Las partes del cuerpo y los movimientos

Estos movimientos se producen cuando se gira una parte del cuerpo sobre su propio eje, por ejemplo, cuando rotamos la cabeza para mirar hacia atrás.

extensión

flexión

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El esqueleto y los huesos del cuerpo

El esqueleto es un conjuto de, aproximadamente, 206 huesos que le da forma al cuerpo y lo sostiene. Además, los huesos protegen los órganos vitales y sirven de base de apoyo a los músculos. Son órganos duros porque contienen minerales, como el calcio y el fósforo, que les dan rigidez y evitan que se doblen. Además, contienen proteínas que les dan resistencia y flexibilidad e impiden que se quiebren. Algunas veces, cuando nos golpeamos, podemos sentir dolor en los huesos. Y, a medida que crecemos, los huesos también crecen. Estas características nos indican que los huesos son órganos “vivos”. Si observan la imagen del esqueleto, podrán ver que los huesos tienen diferentes formas y tamaños. Según su forma, los huesos se clasifican en largos, cortos y planos. Cada uno de ellos tiene, además, una función particular.

cráneo

clavícula cúbito

Los huesos planos tienen menor espesor. Se ubican en la cabeza, en el tórax y en la pelvis. Protegen órganos importantes, como el cerebro, los pulmones, el corazón y los órganos reproductores.

húmero

radio falanges

esternón costilla

columna vertebral huesos de la cadera fémur

Los huesos cortos tienen forma cúbica y se encuentran en la muñeca y en la columna vertebral. Participan del sostén del cuerpo.

rótula

tibia peroné falanges

Esqueleto humano. Los huesos largos, en general, son cilíndricos y están ubicados en las extremidades superiores e inferiores. En estos huesos se insertan los músculos que nos permiten realizar una gran variedad de movimientos.

1. Busquen radiografías en sus casas o pídanlas a un familiar. Divídanse en grupos y obsérvenlas. a. Identifiquen a qué parte del cuerpo pertenece cada radiografía. Por ejemplo: el tórax. b. Nombren los principales huesos que reconocen en las radiografías y clasifíquenlos en largos, cortos o planos.

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La estructura de los huesos

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Antes de leer “La estructura de los huesos”, realicen esta actividad para comprender cómo es un hueso largo por dentro.

La superficie externa de los huesos está formada por un tipo de hueso compacto. Pero, en los extremos de los huesos largos y en la parte interna de los huesos cortos y planos, la parte interna del hueso tiene poros, similares a los de una esponja. Por eso, a esa parte se la llama hueso esponjoso. En los “poros” de los huesos, se encuentra la médula ósea roja, que produce los componentes de la sangre; y en la parte media de los huesos largos, se encuentra la médula ósea amarilla, que es una sustancia grasa que sirve de reserva de energía. extremo

parte media

hueso compacto

hueso esponjoso (médula ósea roja) médula ósea amarillla

Esquema del interior de un hueso largo.

GUÍA DE ACTIVIDADES

CIENCIA Y SALUD Durante toda la vida, el calcio, uno de los materiales que conforman los huesos, se va depositando en estos y los conserva fuertes. Sin embargo, en las personas mayores, y sobre todo en las mujeres, este proceso disminuye con la edad, y los huesos se vuelven cada vez más porosos. Por eso, cuando una persona mayor se cae, es habitual que se fracture un hueso. Para conservar los huesos fuertes, es importante consumir todos los días alimentos ricos en calcio y en vitamina D, como leche, yogur, queso, legumbres, brócoli, huevos, nueces, semillas de sésamo, verduras de hojas verdes, algunos pescados y frutas. Es importante consumir, de forma regular y en todas Para aumentar la resistencia de los huesos, también es las edades, alimentos que contengan calcio. fundamental realizar actividad física.

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La composición de los huesos

Los huesos son los órganos del cuerpo donde se almacena la mayor cantidad de calcio y de fósforo. Estos minerales, que entran y salen de los huesos, son transportados por la sangre. Cuando una persona está en etapa de crecimiento, el calcio y el fósforo entran y se depositan en los huesos en mayor cantidad. Este proceso y la reproducción de las células que forman los huesos, (que están, por ejemplo en los extremos de los huesos largos), producen su crecimiento.

hueso largo de bebé

hueso largo de niño de 6 años

hueso largo de persona adulta

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GUÍA DE ACTIVIDADES

Luego de leer “La composición de los huesos”, realicen esta actividad para explorar la relación entre el calcio y la rigidez de los huesos.

Los huesos largos crecen cerca de los extremos.

Los huesos son rígidos debido a la presencia de calcio y de fósforo. Una forma de estudiar esta propiedad de los huesos es explorando qué sucede cuando a los huesos se les extrae el calcio, por ejemplo, con un ácido como el vinagre. Si bien los huesos son rígidos, también tienen cierta flexibilidad, porque contienen proteínas que los hacen elásticos y, por lo tanto, estas evitan que se quiebren fácilmente. 1. En algunas personas mayores, los huesos se vuelven cada vez más porosos y menos resistentes. Este problema se denomina osteoporosis. Además de consumir alimentos ricos en calcio, existen otras acciones que pueden prevenir esta enfermedad. Busquen información sobre este tema, y confeccionen un folleto con las principales causas de la osteoporosis y su forma de prevención. 2. ¿Qué características tienen los huesos que nos permiten clasificarlos como órganos “vivos” del cuerpo?

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Las articulaciones son zonas de contacto entre dos o más huesos. En algunos casos, los huesos se pueden mover entre sí; en otros lo hacen parcialmente, y en otros permanecen inmóviles. Los hombros, los codos, la cadera, las muñecas y las rodillas son ejemplos de articulaciones que nos permiten realizar gran Articulaciones inmóviles. También se llaman suturas. cantidad de movimientos, y por eso se llaman articuUnen los huesos del cráneo. laciones móviles. En cambio, en el Articulaciones semimóviles. cráneo, las zonas de contacRelacionan, por ejemplo, las vértebras. to entre los huesos son articulaciones inmóviles. El cráneo forma una especie ligamento de armazón que protege al cartílago cerebro. En nuestro cuerpo, también tenemos articulaciones semimóviles, como las que relacionan las vértebras de la coArticulaciones móviles. lumna vertebral entre sí, que permiten realizar movimientos Permiten movimientos limitados. amplios y variados. En las articulaciones móviles y en las semimóviles, los huesos permanecen unidos entre sí por medio de cintas flexibles y resistentes llamadas ligamentos. Además, las superficies de las articulaciones tienen un cartílago blanco y liso, y un líquido lubricante que reduce el desgaste ocasionado por el roce entre los huesos.

Las articulaciones

1. Observen la imagen de la articulación y, luego, resuelvan. a. Identifiquen los huesos (escriban sus nombres) y los ligamentos. b. ¿Qué características tuvieron en cuenta para identificar estas estructuras? c. ¿A qué tipo de articulación corresponde (móvil, semimóvil o inmóvil)?

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Los músculos

El sostén y la locomoción de los humanos . Capítulo

músculos Los músculos son órganos que de la cara tienen la propiedad de contraerse (acortarse) y relajarse (alargarse). Los que están en los brazos y en las piernas permiten los momúsculo corto vimientos amplios de las ex(orbicular) tremidades y, por su forma, se denominan largos.. Están unidos a los huesos a través bíceps de los tendones,, que son rectos abdominales como “cordones” formúsculo plano (pectoral mayor) mados por fibras resistentes. También hay músculos en la espalda, en el tórax y en el abdomen, vasto interno que protegen a los órganos importantes del cuerpo y participan en sus movimientos. Los músculos cortos,, como los que están en la zona de la columna vertebral, permiten movimientos reducidos. Un músculo largo tipo especial de músculos (sóleo) cortos son los músculos circulares,, como los que Principales músculos del cuerpo. están en la cara, que nos permiten abrir y cerrar los ojos o la boca. Además, hay otros tipos de músculos en el corazón, en los órganos del sistema digestivo y en el sistema urinario que, si bien no se unen a los huesos, también se contraen y se Del total del peso de una persona, el 20% corresponde relajan generando movimientos involuntarios.

a los huesos, y el 40%, a sus músculos. En una persona adulta de 70 kg, esto equivale a 15 kg de huesos y 30 kg de músculos, aproximadamente.

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El movimiento del miembro superior

Como vimos en la página anterior, los músculos son órganos contráctiles, es decir, pueden contraerse y relajarAntes de leer “El movimiento del se. En el miembro superior, cuando el bíceps se contrae, miembro superior”, realicen esta actividad para analizar la flexión el tríceps se relaja, y se acercan los huesos del brazo y del y la extensión del miembro antebrazo. De esta manera, se produce el movimiento de superior a partir de un modelo. flexión. En la extensión sucede lo contrario, el tríceps se contrae y el bíceps se relaja, alejando los el bíceps se contrae huesos entre sí. Entonces, para que se produzca un el bíceps se movimiento de una parte relaja del cuerpo, al menos hay un músculo que el tríceps se contrae se contrae y, a su vez, el tríceps se relaja otro que se relaja. Pág. 16

Extensión.

Flexión.

Las lesiones del sistema osteoartromuscular Los distintos componentes del sistema osteoartromuscular pueden lesionarse. Existen varios tipos de lesiones, por ejemplo, cuando nos golpeamos muy fuerte y un hueso se quiebra en una o varias partes, se produce una fractura. Pero como los huesos son órganos vivos, pueden crecer y repararse. Cuando nos torcemos un tobillo y los ligamentos de la articulación se distienden o se rompen, se produce un esguince. Esta lesión produce inflamación. El desgarro, en cambio, ocurre cuando se lesiona un músculo, y se produce cuando realizamos un movimiento brusco e intenso, o cuando practicamos deportes sin el correcto precalentamiento. fractura

Los huesos fracturados se deben alinear e inmovilizar con yeso, tornillos o placas metálicas, según la gravedad de la fractura.

ligamentos del tobillo distendidos

Si nos torcemos un pie bruscamente, podemos esguinzarnos.

GUÍA DE ACTIVIDADES

desgarro

El desgarro ocurre cuando se lesiona un músculo.

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El sostén y la locomoción de los humanos . Capítulo

Los cuidados del sistema osteoartromuscular

Así como tenemos que lavarnos las manos antes de preparar alimentos o de comer, o después de ir al baño, también debemos tomar medidas para cuidar nuestro sistema osteoartromuscular. Por ejemplo, es necesario, para fortalecer los huesos, llevar a cabo una alimentación saludable que incluya leche, yogur y queso, frutas, verduras y pescados que nos aporten calcio. Además, si nuestras actividades diarias nos obligan a estar mucho tiempo sentados, debemos adoptar una postura adecuada, por ejemplo, mantener la espalda derecha. De esta manera cuidamos la columna vertebral. También, es necesario tener cuidados especiales al realizar ciertos movimientos, por ejemplo, al levantar objetos pesados del piso debemos agacharnos, flexionando las piernas para no forzar la columna a la altura de la cintura. La actividad física también contribuye al cuidado del sistema osteoartromuscular, porque contribuye a aumentar la resistencia de los huesos. 1 1 Borde superior del monitor al nivel de los ojos o algo por debajo. 2 Cabeza y cuello en la posición correcta. Hombros relajados. 3 Antebrazos y brazos a 90º. 4 Codos pegados al cuerpo. 5 Antebrazos, muñecas y manos en línea recta. 6 Los pies deben hacer contacto con el piso.

2 5 3

Postura correcta para trabajar con la computadora.

CIENCIA A UN CLIC Ingresen a la siguiente página de Internet: http://goo.gl/lm5Ug * Aquí encontrarán un video que relata la historia del estudio del cuerpo humano. Especialmente, sobre el trabajo realizado por Galeno y por Vesalio. Vean el video y respondan: ¿qué diferencias encuentran entre la forma de estudio de Galeno y de Vesalio?, ¿a qué creen que se deben estas diferencias? ¿Por qué las disecciones de cadáveres humanos estaban prohibidas? ¿Por qué era tan difícil de aceptar que los textos de Galeno tuvieran errores? *Link acortado de la página: http://www.youtube.com/watch?v=O2OPJRSV_sE

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El Pensador científico

1. Lean el siguiente texto y, luego, resuelvan. Un grupo de investigadores que trabaja buscando restos de civilizaciones antiguas encontró en una excavación partes de un esqueleto humano. Para obtener datos de los humanos de épocas pasadas, utilizan diferentes fórmulas y métodos a partir de los restos que encuentran. Por ejemplo, como la cadera tenía un hueco central muy angosto, determinaron que se trataba de un varón.

RELACIÓN ENTRE LA LONGITUD DEL FÉMUR Y LA ALTURA (HOMBRE) Altura (cm) Longitud del fémur (cm) 39,2

153

40,4

157,1

42,2

162,5

42,2 cm

Altura del hombre:……… cm

b. Observen la fotografía que tomaron los investigadores del cráneo que encontraron. ¿Qué creen que pudo haberle sucedido a este hombre según la imagen de su cráneo? ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ………………………………………………………………

a. Para estimar la altura de una persona a partir de la longitud de su fémur, se puede utilizar una tabla. Observen la siguiente imagen que muestra la medida del fémur que tomaron los investigadores, y calculen la altura del hombre.

c. En la excavación, encontraron una mano muy bien conservada y cerca de los restos también hallaron un zapato. Para averiguar si el calzado pertenecía al hombre, utilizaron la siguiente fórmula: el dedo índice de una persona entra 16 veces a lo largo de su pie, uno al lado del otro. ¿Cómo tendrían que hacer los investigadores para calcular cuánto mide la planta del pie del hombre? ¿Y para estimar si el zapato le perteneció a él? ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… 54 P12-2556-LIBRO INT.indb 54

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El Integrador 1. Respondan en sus carpetas a las siguientes preguntas. a. ¿Cuáles son los principales movimientos básicos que vimos en el capítulo? b. ¿Qué partes del cuerpo pueden realizar movimientos más amplios?, ¿por qué? 2. Observen las siguientes imágenes, que corresponden a radiografías de diferentes partes del cuerpo, y respondan a las preguntas. © Editorial Puerto de Palos S.A. - Prohibida su fotocopia. Ley 11.723

3 Capítulo

3. La resonancia magnética es un método para ver el cuerpo por dentro. Con esta técnica se pueden detectar alteraciones y enfermedades en cualquier parte del cuerpo. El aparato que se utiliza se llama resonador. a. Observen esta imagen obtenida a través de resonancia magnética.

b. ¿A qué parte del cuerpo creen que corresponde? c. Comparen las imágenes obtenidas con un resonador y con una radiografía ¿En cuál encuentran mayor nivel de detalle? d. ¿Qué estructuras pueden observar con la resonancia que no pueden observar con las radiografías?

a. ¿A qué partes del cuerpo corresponden? b. Escriban en sus carpetas los nombres de los huesos que aparecen en cada una de las radiografías. c. Indiquen si se trata de huesos largos, cortos o planos.

4. Indiquen qué tipo de huesos, de articulaciones y de músculos predominan en las siguientes partes del cuerpo: pierna y muslo, cabeza, tórax. 5. Vuelvan a leer sus respuestas a las preguntas de la apertura. Luego de estudiar el capítulo, ¿volverían a responder lo mismo?, ¿por qué? Escriban cinco ideas que aprendieron sobre los temas del capítulo. 55

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