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Tema 3 – Anatomía y fisiología humana implicadas en la actividad física. Patologías relacionadas con el aparato motor. Evaluación y tratamiento en el proceso educativo.

1. INTRODUCCIÓN

2. ANATOMÍA

El movimiento representa una respuesta del sistema nervioso ante una serie de estímulos. Se consigue gracias a la contracción de los músculos que hacen que se muevan las articulaciones, y por lo tanto, se muevan a su vez los huesos. En resumidas cuentas, intervienen el aparato motor activo y el aparato motor pasivo.

(a) Aparato motor pasivo.

Formado por huesos, articulaciones, tendones, ligamentos, etc. Los huesos son la parte más importante. Están formados por tejido óseo, que puede ser compacto o esponjoso, siendo el primero muy duro y resistente y el segundo el encargado de albergar la médula roja, que produce las células de la sangre.

Existen tres tipos de huesos según su forma:

• Largos: predomina la longitud. Están formados por una parte central llamada diáfisis y por dos extremos llamados epífisis. Fémur.

• Cortos: tienen forma más o menos cúbica. Vértebras.

• Planos: predomina la longitud y la anchura. Cráneo.

Cuando estos huesos se unen, forman articulaciones. Éstas permiten la movilidad del ser humano. Aún así no todas tienen el mismo grado de movilidad:

• Diartrosis: permiten mucha movilidad. Un ejemplo es la articulación del hombro.

• Anfiartrosis: tienen una movilidad media. Articulaciones intervertebrales.

• Sinartrosis: carecen de movimiento. Huesos del cráneo.

El cuerpo humano tienen 208 huesos. Para su mejor estudio, los dividiré por zonas. Analizaré exclusivamente los relacionados con la actividad física y el movimiento, pasando por alto el cráneo.

i. Columna Vertebral.

Está formada por 24 huesos, denominados vértebras. La parte superior de la columna se inserta con el occipital. La parte inferior termina uniéndose al sacro. Las vértebras son huesos cortos, que constan de un cuerpo, dos apófisis espinosas y una apófisis transversa. Entre ambas partes existe un hueco, por el cual va a transcurrir la médula espinal. No todas son iguales:

• Cervicales: son siete. Tienen la mayor movilidad y el menor tamaño. Es la zona del cuello.

• Dorsales: son doce. Tienen menos movilidad y son más gruesas que las cervicales. A ellas se insertan las costillas.

• Lumbares: son cinco. Son las más grandes y las que menos movimiento permiten. Se unen al sacro.

La columna no es recta. Vista de perfil, observamos un saliente a nivel dorsal, llamado cifosis y dos entrantes, uno a nivel cervical y otro a nivel lumbar, llamados lordosis.

El sacro es la continuación de la columna. Está unido al coxis y a los huesos coxales. Son vertebras que, en el momento en el que el ser humano se irguió, se soldaron. El coxis es la última reminiscencia de la cola de los primates antecesores del ser humano.

ii. Tórax

Es denominado como caja torácica, ya que protege al corazón y a los pulmones. Está formado por 24 costillas, formando 12 pares; por el esternón que cierra anteriormente la unión de éstas, cerrando las vértebras por detrás. Las costillas son huesos largos, extremadamente finos.

Los 7 primeros pares se unen al esternón, 8º, 9º y 10º se unen entre si y van al 7º par. El 11º y 12º se denominan costillas flotantes, pues no se unen al esternón. Éste es un hueso plano que se une a las costillas y a la clavícula. Forman el cierre de la caja torácica. Estructuralmente está dividido en cuerpo, manubrio y apéndice xifoides.

iii. Extremidades superiores

Antes de analizar los huesos propios de dichas extremidades, expondré otros dos: omóplato y clavícula, que pese a no formar parte de dicha extremidad, en la práctica se les tienen en cuenta como tal.

A. Omóplato: es un hueso plano, llamado también escápula. Está situado en la parte posterior del tórax. Se une al torax y al húmero y a la clavícula en su extremo más externo, formando el acromion.

B. Clavícula: es un hueso largo, situado anteriormente, por encima de las costillas. Se une al esternón y en su extremo distal, como ya he dicho, al omóplato.

C. Húmero: forma el esqueleto del brazo. Superiormente se inserta con el omóplato, formando la articulación del hombro. Interiormente con el cúbito y radio, formando el codo. Es un hueso largo.

D. Cúbito y radio. Forman el esqueleto del antebrazo. Son dos huesos largos que, aparte de articularse entre si, lo hacen superiormente con el húmero, e inferiormente con los huesos de la muñeca. Especialmente interesante es el movimiento de rotación, en el que se superponen.

E. Huesos de la muñeca. Son huesos cortos dispuestos en dos hileras. A ellos se les une los metacarpianos, que ya forman parte de la mano. Los dedos están formados por 3 falanges, salvo el pulgar, que tiene 2.

iv. Pelvis

Está formada por los huesos coxales, sacro y coxis. Dado que estos dos últimos ya han sido explicados, me centraré en los primeros. Lo que conocemos como cadera, es una estructura formada por la fusión primitiva de otros tres huesos. El hueso coxal es un hueso plano, que presenta una abertura, en la cual se inserta el fémur. Son dos huesos iguales.

v. Extremidades Inferiores

A. Fémur: hueso más largo del cuerpo humano. Forma el esqueleto del muslo. Inferiormente se inserta con la tibia y superiormente con los coxales.

B. Rótula: hueso plano, que junto con el fémur, tibia y peroné, forman la articulación de la rodilla, cubriéndola en este caso, e insertando con el tendón rotuliano.

C. Tibia y peroné: son dos huesos alargados, forman el esqueleto de la pierna. Están articulados entre si, tanto superior, como inferiormente. El peroné no se inserta directamente con el fémur. Inferiormente se insertan con el astrágalo, formando la articulación del tobillo. Ambos huesos presentan, en el extremo distal, los maleolos.

D. Huesos del pie. Al igual que en la mano, encontramos una serie de huesos cortos, que forman el cuerpo, además de 5 metatarsianos y las falanges, 3 en cada dedo, excepto en el primero, que hay dos.

(b) Aparato motor activo

Existen tres tipos de músculos:

• Los músculos lisos, que forman las paredes de los órganos. Tienen una contracción lenta e involuntaria.

• Musculo estriado cardíaco, forma las paredes del corazón. Tiene una contracción rápida e involuntaria.

• Musculos estriados esqueléticos, que tienen una contracción rápida y voluntaria. Estos últimos son los responsables del movimiento voluntario. Se insertan en los huesos mediante los tendones.

Un músculo está formado por fibras musculares, que son células alargadas. Éstas se unen formando fascículos, que a su vez se unen formando fascículos mayores. Los músculos están separados por la fascia muscular, que es una membrana que los envuelve. Las fibras musculares, están compuestas por otros componentes más pequeños: los miofilamentos (de los que hablaré en la parte de fisiología).

La contracción de los músculos, provocan en las articulaciones movimientos variados:

• Flexión: 2 segmentos se aproximan.

• Extensión: 2 segmentos se separan.

• Abducción: separación del eje.

• Aducción: acercamiento al eje.

• Rotación: interna o externa. Giro alrededor de un eje.

• Circunducción: movimiento describiendo un cono. Es una combinación de los otros.

(c) Músculos de cuello y tronco.

i. Esternocleidomastoideo: es el más importante del cuello. Va desde la clavícula y esternón hasta el occipital. Su acción es la rotación y flexión de la cabeza.

ii. Trapecio: es un músculo con forma más o menos triangular. Se inserta en el occipital, en las vértebras cervicales y dorsales, en el omóplato y la clavícula. Provoca la elevación del hombro y la rotación de la cabeza.

iii. Dorsal ancho: músculo de gran tamaño situado en la parte inferior de la espalda. Se inserta en los huesos coxales, las vértebras lumbares y dorsales y en un único tendón al húmero. Permite la rotación externa del brazo, participa en la inspiración y desciende el brazo.

iv. Otros músculos importantes de la parte posterior son: escalenos, cuadrado lumbar, romboides, redondo mayor y menor, subescapular, etc.

v. Pectoral mayor: situado en la cara anterior del tórax. Se inserta en las costillas, esternón y clavícula y en un tendón en la cara interna del húmero. Rotación interna del húmero y flexión del hombro, provocando un movimiento hacia adelante.

vi. Intercostales: situados entre las costillas, tienen acción respiratoria.

vii. Diafragma: situado debajo de las costillas, es el músculo en la respiración. Se contrae, desciende y permite la amplitud de la caja torácica (inspiración). Se relaja, asciende, provocando la reducción de la caja torácica y por lo tanto, la espiración.

viii. Recto del abdomen: fragmentado por varios tendones, que da el aspecto de ser varios músculos, pero en realidad es uno. Se inserta superiormente en el esternón y las costillas e inferiormente en la pelvis. Su acción es la de flexionar la pelvis sobre el tronco y viceversa.

ix. Oblicuos y transversos del abdomen. Van desde el borde de las costillas hasta la cresta iliaca. Se sitúan a ambos lados del recto del abdomen. Contribuyen a la flexión de cadera y producen la rotación del tronco.

(d) Extremidades superiores.

i. Deltoides: es un músculo con forma triangular que recubre la articulación del hombro. Se inserta inferiormente en el húmero y superiormente en la clavícula y en el omóplato. Su acción es la de elevar el brazo lateralmente 90º.

ii. Bíceps: situado en la cara anterior del brazo. Superiormente está dividido en dos porciones, que van al omóplato. Su tendón inferior lo hace en el radio. Provoca la flexión del antebrazo sobre el brazo y viceversa si está previamente fijado.

iii. Tríceps: situado en la cara posterior del brazo. Consta de tres porciones. Una va a la escápula y dos al húmero. Inferiormente al cúbito. Extensión del brazo.

iv. Otros músculos importantes son los flexores y extensores de la mano y los dedos, que permiten la psicomotricidad fina.

(e) Extremidades inferiores.

i. Cuádriceps: está formado, en realidad, por 4 músculos, recto anterior, vasto externo, vasto interno y crural. Se insertan superiormente en la pelvis e inferiormente en un tendón, llamado rotuliano, que lo hace en la tibia. Su acción es la de extender la pierna y flexionar el músculo respecto al tronco.

ii. Isquiotibiales: situados en la cara posterior del muslo. Está formado por 3 músculos, semimembranosos, semitendinoso y bíceps sural. Se insertan en la parte posterior de la pelvis y en la tibia y peroné. Su misión es la flexión de la pierna y la extensión del muslo respecto al tronco.

iii. Tríceps sural: formado por tres músculos, los dos gemelos y el soleo. Están situados en la parte inferior y posterior de la pierna. Superiormente se insertan en el fémur, e inferiormente forman un tendón único que se inserta en el calcaneo. Su acción es la de elevar el talón, por lo que se extiende el pie.

iv. Aductores: situados en la parte interna del muslo. Se insertan en la pelvis y en el fémur. Su acción es aproximar el muslo a la linea media del cuerpo.

Éstos son los principales músculos relacionados con el movimiento. Debido al formato de la prueba, no me extenderé en ninguno más.

3. FISIOLOGÍA

(a) Estructura

La célula muscular está formada por miofibrillas. Éstas a su vez, se encuentran divididas en unas bandas claras (I) y otras oscuras (A). Las bandas I están formadas por miofilamentos de actina, mientas que las bandas A lo están por actina y miosina.

La unidad fundamental de contracción es el sarcómero, en el cual se encuentran dos semibandas I y una banda A central entre ellas.

La contracción muscular se produce cuando, por un estímulo del SN, se deslizan los filamentos de actina sobre los de miosina, hacia dentro del sarcómero. De esta forma la longitud de las bandas I disminuye, mientras que la banda A se mantiene constante. De este modo, se produce un acortamiento del sarcómero y por lo tanto, de la célula muscular, la cual está constituida por muchos sarcómeros, que se contraen a la vez.

La energía para realizar dicha contracción la proporciona el ATP, que está formado por 3 grupos de fosfato. Al liberarse un grupo de fosfato se obtiene ADP y energía. Gracias a la oxidación de la glucosa, obtenemos la energía necesaria para transformar el ADP, de nuevo en ATP al juntar un nuevo grupo fosfato. De esta manera se produce un circuito constante por el cual se libera y se aporta energía.

(b) Metabolismo de la fibra muscular.

Existen dos tipos de músculos según su misión. Unos son posturales, es decir, se encargan básicamente de mantener la postura, mientras que otros se encargan del movimiento. No obstante, hay que decir que, todos los músculos realizan las dos funciones, aunque en cada uno, predomina una función u otra.

Debido a esta diferencia, las fibras que forman a unos y otros, también son diferentes. Así encontramos básicamente, fibras blancas, de contracción rápida y fibras rojas, de contracción lenta. Ahora bien, diversos estudios han demostrado numerosas clases intermedias. Cada músculo tiene de unas y otras, aunque el predominio de una u otra, va a indicar la funcionalidad del músculo. Mientras que las blancas predominan en los músculos de movimiento, las rojas abundan en los posturales.

i. Fibras blancas: tienen contracción rápida, aunque se fatigan fácilmente. Sus características son anaeróbicas, es decir movimientos rápidos en ausencia de oxígeno.

ii. Fibras rojas: tienen una contracción lenta, aunque son bastante resistentes. Son aeróbicas. Sirven para mantener la postura y realizar movimientos lentos y continuados.

(c) Fuentes energéticas y consumo de oxígeno.

Durante la contracción, la célula requiere oxígeno. Dependiendo de si el aporte es mayor o menor que el consumo, estamos hablando de tres sistemas de producción de energía.

i. Sistema aeróbico: se realiza en proporciones adecuadas de oxígeno, desecha dióxido de carbono y agua. Su capacidad de mantener este equilibrio es prácticamente inagotable (en teoría). Durante los primeros 10 minutos consume, principalmente, glucosa, pero a partir de ahí, consume grasas almacenadas en el organismo.

ii. Sistema anaeróbico aláctico: se realiza en déficit de oxígeno. Es tan corto que no da tiempo a que aparezca ácido láctico. Se consume fosfocreatina y apenas produce ATP. No hay productos de desecho. Su capacidad máxima ronda los 15”.

iii. Sistema anaeróbico láctico: en déficit de oxígeno. Consume la glucosa almacenada y produce muy poco ATP. Desecha ácido láctico, que provoca un descenso del PH de la sangre y la fatiga muscular. Su capacidad va hasta, más o menos, los dos minutos.

(d) Adaptaciones al ejercicio:

i. Aparato circulatorio: está formado por el corazón, las arterias, las venas, los capilares y la sangre. El corazón, como ya se ha dicho, es un músculo, pero es además el órgano vital por excelencia. Su misión es bombear la sangre por todo el cuerpo, de modo que cada célula tenga las sustancias necesarias para realizar su trabajo. Durante el ejercicio, aumenta la frecuencia y el volumen del bombeo, aunque se llega hasta un punto, en el cual, la frecuencia se mantiene constante (conocido como steady state). Una vez se finaliza la actividad, se produce un descenso paulatino, hasta llegar a los niveles basales. Otro aspecto relevante son las adaptaciones locales que permiten regular el caudal sanguíneo hacia donde más falta hace.

La capacidad para bombear sangre es mayor en un sujeto entrenado. Los niveles aeróbicos se sitúan alrededor de los 140-160 pulsaciones máximo. Mientras, los anaeróbicos pueden superar los 180 en algunos momentos.

ii. Aparato respiratorio: formado por vías respiratorias, pulmones, músculos respiratorios y la membrana pleural. Su función es proporcionar oxígeno a la sangre y eliminar el CO2. Durante el ejercicio aumenta la frecuencia y el volumen. Esto provoca un aumento en la cantidad de aire ventilado por minuto (VMR). De nuevo, decir que, la capacidad del sujeto entrenado es mayor.

4. PATOLOGÍAS DEL APARATO LOCOMOTOR

(a) Musculares.

i. Lesiones no traumáticas.

A. Calambres: son contracciones involuntarias que producen dolor agudo. Se deben normalmente a un sobreesfuerzo. Aparecen durante o después del ejercicio.

B. Miogelosis: conocidas como agujetas. La opinión generalizada defiende que es una acumulación de sustancias de desecho en el músculo, provocada por una falta de entrenamiento general o localizado, de modo que no se eliminan. Se recomienda reducir la intensidad de los movimientos que lo provocaron.

ii. Lesiones traumáticas.

A. Contusiones: son golpes, que provocan una ligera impotencia funcional. Se ha de aplicar frío.

B. Contractura: es un acortamiento de las fibras musculares. Una especie de nudo. Suele deberse a un trabajo excesivo. Se recomienda reposo, así como la aplicación de calor local, para que las fibras se relajen y vuelvan a estirar.

C. Elongación: es denominado comúnmente como tirón. Las fibras pierden tensión debido a una extensión máxima y brusca. Se recomienda frío para recuperar la longitud normal, así como reposo. Pueden producirse microroturas, por lo que no conviene realizar trabajo de elasticidad muscular.

D. Rotura fibrilar: existen grados, de la elongación ya citada, la rotura leve o aquellas que tienen varios centímetros. Produce dolor agudo así como impotencia funcional. Conviene frío para evitar que vaya a más la separación entre extremos de la fibra. No flexibilidad.

E. Tendinitis. Es una inflamación de un tendón. Se producen por una carga de trabajo excesivo en una zona concreta. Son frecuentes en el tendón de Aquiles, en el rotuliano y en el codo. Se recomienda frío.

(b) Articulares.

i. Esguinces. Son bastante frecuentes. Un movimiento forzado que sobrepasa los límites normales. Puede provocar desde una simple elongación en los ligamentos o incluso su rotura (parcial o total). Su tratamiento se basa en inmovilización, frío, elevación y reposo. Se debe a una pérdida parcial de contacto entre piezas óseas.

ii. Luxación. Es la perdida de contacto entre dos piezas óseas. Los ligamentos de la articulación se han roto y los huesos dejan de estar articulados.

iii. Osteocondromatosis: es la aparición de un elemento cartilaginoso en la articulación que limita su movilidad.

(c) Óseas

i. Fracturas, principalmente. Es una lesión grave, pues además del hueso, pueden producirse en los tejidos de alrededor. Normalmente se deben a un fuerte traumatismo, aunque en ocasiones se deben a estrés (sobrepeso o sobreesfuerzo). Afecta frecuentemente a los más jóvenes, debido a la poca resistencia que tienen todavía sus huesos.

(d) Crecimiento y postura:

i. Osteocondrosis: degeneración que tiene lugar en diferentes núcleos de osificación en periodos de máxima actividad de crecimiento. Síntomas: aparición de cojera sin dolor, espasmos, etc.

ii. osteocondritis: es la inflamación simultanea de hueso y su cartílago.

iii. Hiperlordosis: aumento exagerado y progresivo de la curva lumbar. Puede deberse principalmente a una debilidad muscular o postura incorrecta.

iv. Escoliosis: desviación lateral de la columna vertebral. Aparte de la herencia, puede estar provocada también por un desequilibrio pélvico mantenido.

v. Hipercifosis: aumento exagerado de la curva dorsal. Puede deberse a una hipotonía dorsal, pero también a sobrecargas y posiciones defectuosas mantenidas.

5. TRATAMIENTO EN EL PROCESO EDUCATIVO

En primer lugar, debemos tener muy presente que no somos médicos. No estamos facultados para prescribir un tratamiento, ni para determinar una patología. En todo caso, debemos observar y analizar los comportamientos de nuestro alumnado, por si divisamos alguna anomalía. En este caso, debemos ponernos en contacto con los padres, comunicándoles nuestro parecer, instándoles a que visiten a un especialista.

Respecto a la anatomía y fisiología como parte del currículo, es necesario aclarar, que nos interesa que nuestro alumnado desarrollen una conciencia corporal positiva. Deben saber las principales partes de su cuerpo, los tipos de movimiento que permiten sus articulaciones, así como las implicaciones del ejercicio en su funcionamiento.

Un conocimiento realista y que dé valor a su cuerpo, incidirá positivamente en la creación de su autoconcepto. Conocer las posibilidades de acción, tanto global como segmentaria.

Un elemento en el que hemos de incidir, desde el área de EF es el mantenimiento de una correcta actitud postural, tanto en la práctica de ejercicio como en las actividades cotidianas.

Ciertos contenidos, más específicos, se desarrollarán en el 3º ciclo, de modo que puedan acceder a ellos de un modo más profundo. Lo que si ha de trabajarse desde el principio de la etapa son la respiración, la relajación y el tono muscular.

6. CONCLUSIÓN

7. BIBLIOGRAFÍA

(a) Asignatura Bases biológicas y fisiológicas del movimiento.

(b) Www.efdeportes.com