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EDUCACIÓN SECUNDARIA PARA PERSONAS ADULTAS NIVEL IIÁMBITO CIENTÍFICO-TECNOLÓGICO.

TEMA 6: Arquitectura y control del cuerpo humano.

1.-Sistema locomotor y ejercicio físico.

Los seres vivos se relacionan cuando responden a estímulos. Un estímulo es un sucesoque ocurre en el medio ambiente que rodea al ser vivo y que es recogido por uno desus sentidos. La información recogida es procesada por el Sistema Nervioso Central y,éste, elabora una respuesta que viaja hasta el órgano efector.

El estímulo puede ser muy variado, desde una caricia hasta un toque de claxon que nosindica peligro. Cada estímulo puede ser recogido por uno o varios receptores. De cadareceptor, el Sistema Nervioso recibe una información que integra y organiza unarespuesta que puede implicar a varias onas de nuestro cuerpo. En el caso de la cariciasentiremos afecto y nuestro cuerpo se relajará. Nos sentiremos a gusto, protegidos. Enel caso de un sonido de peligro sentiremos miedo y nuestro cuerpo se crispará. Elcorazón latirá más deprisa, respiraremos a más velocidad, los músculos se tensarán ylas piernas se prepararán para correr o saltar. Este tipo de respuesta corresponde alAparato Locomotor.El movimiento, como la carrera o la marcha, la mímica, como la sonrisa o la tristeza, la posición, como la erguida en elser humano sobre sus pies (bipedestación), y la actitud como la crispación, es lo que realiza el Aparato Locomotor.

El aparato locomotor es el que permite al ser humano (o a los animales) moverse e interactuar en elmedio que le rodea.

El aparato locomotor está constituido por dos componentes:

• El sistema óseo.

• El sistema muscular

Estos dos sistemas se agrupan en torno de una finalidad común: el movimiento.

Hay que tener en cuenta que el sistema locomotor no es independiente ni autónomo, pues todo elcuerpo es un conjunto integrado de sistemas, por ejemplo, el sistema endocrino y el sistema nervioso,que veremos más adelante.

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1.1.- El sistema óseo

El esqueleto humano es una estructura fuerte y flexible formada por:

• Huesos.

• Cartílagos.

• Articulaciones.

Estos dos sistemas se agrupan en torno de una finalidad común: elmovimiento.

Hay que tener en cuenta que el sistema locomotor no esindependiente ni autónomo, pues todo el cuerpo es unconjunto integrado de sistemas, por ejemplo, el sistemaendocrino y el sistema nervioso, que veremos másadelante.

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1.1.1.- El sistema óseo o esquelético

El esqueleto humano es una estructura fuerte y flexible formada por:

Huesos.Cartílagos.Articulaciones

Huesos del cuerpo Humano

AutoevaluaciónAlgunos de los huesos del esqueleto humano están señalados con letras en la figura queves más abajo. Completa la tabla relacionando cada hueso con la letra que lecorresponde.

HUESO LETRA

Fémur

Vértebr

Cráneo

Pelvis

Estern

Las articulaciones son zonas de unión entre los huesos del esqueleto y permiten una amplia gama demovimientos corporales.

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1.1.2.- Roturas y enfermedades de huesos y articulaciones

Los principales problemas de los huesos y articulaciones son:

• Roturas

• Luxaciones

• Esguinces

Cuando se produce una rotura de hueso se siente:

Una imposibilidad de movimiento normalDolor intenso al tocar la zona afectadaHinchazón o hematoma en el área de la lesión.

Las facturas se curan de forma natural tras la alineación e inmovilización de los huesosafectados.

Luxaciones: Ocurre cuando un hueso se sale de la articulación. Se suelen dar con másfrecuencia en hombros, caderas, codosdedos.

Esguinces: Son la lesión de los ligamentos de las articulaciones, que pueden resultardistendidos o rotos(pero sin luxación),

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normalmente, porun movimientobrusco. Seproducen con másfrecuencia en eltobillo, rodilla, ymuñeca.

Para saber más:

Enfermedades de los Huesos

Enfermedades de las articulaciones

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1.2.- El sistema muscular

Los músculos están conectados a los huesos mediante los tendones y al contraerse producenmovimiento. Esta contracción se produce por un estímulo nervioso

Un músculo es un órgano contráctil que forma parte del cuerpo humano y de otros animales. Está conformado por tejidomuscular. Los músculos se relacionan con el esqueleto o bien forman parte de la estructura de diversos órganos yaparatos.

La palabra músculo proviene del diminutivo latino musculus, mus (ratón) y la terminación diminutiva -culus, porque en elmomento de la contracción, los romanos decían que parecía un pequeño ratón por la forma. Los músculos estánenvueltos por una membrana de tejido conjuntivo llamada fascia. La unidad funcional y estructural del músculo es la fibramuscular. El cuerpo humano contiene aproximadamente 650 músculos.

El tamaño del músculo depende de la función que desempeña:Cuando se requiere destreza: pequeños.

Cuando se necesita fuerza

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1.2.1.- Tipos de musculos

Existen tres tipos de músculos (esqueléticos, lisos y cardíaco) que se diferencian p or lascélulas que los componen y la función que realizan. Sin embargo, hay otras clasificacionesmusculares, según su forma, función y movimientos realizados.

Los músculos estriados son rojos, tienen una contracción rápida y voluntaria y se insertan en loshuesos a través de un tendón, por ejemplo, los de la masticación, el trapecio, que sostiene erguida lacabeza, o los gemelos en las piernas que permiten ponerse de puntillas. Aquí puedes ver el aspectoal microscopio del tejido muscular estriado:

Los músculos lisos tapizan tubos y conductos y tienen contracción lenta e involuntar ia. Se encuentranpor ejemplo, recubriendo el tubo digestivo o los vasos sanguíneos (arterias y venas) .

El músculo cardíaco (el corazón) es un caso especial, pues se trata de una variedad de músculoestriado, pero de contracción involuntaria.

Músculos del cuerpo humano

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1.2.2.-Lesiones y enfermedadesmusculares

Los músculos también se enferman y lesionan. Algunos de estos problemas surgen al realizar esfuerzosexcesivos o movimientos repetitivos o mal hechos.

Entre las lesiones más comunes a las que están expuestos los músculosencontramos:

- Esguince: lesión articular que causa un daño moderado en las fibras musculares. Sereconoce por causar inflamación, dolor y dificultad para mover la zona afectada, también enalgunos casos surgen hematomas. Puede ser causado por una fuerza mal realizada o bien,por un movimiento reiterativo, como ocurre con los deportistas y músicos.

- Desgarro: es una ruptura violenta de la fibra muscular, que genera gran dolor e hinchazón enla zona afectada. Generalmente, provoca hemorragias que pueden terminar en coágulossanguíneos que probablemente deberán extirparse.Esta lesión también se origina en los tendones, siendo el desgarro del talón de Aquiles elmás comúnentre losdeportistas.

- Agujetas: on un dolor muscular que se manifiesta entre 24 - 48 horas después de haberrealizado un ejercicio físico, y que pueden durar arios días. Normalmente, se dan en personasque realizan deporte ocasionalmente estando poco entrenadas.

Existen varias teorías que intentan explicarlas causas:

> la microrotura de fibras musculares da lugar a una reacción inflamatoria en elmúsculo

> el músculo con el ejercicio físico segrega una sustancia llamada ácido lácticoque forma pequeños cristales que producen dolor

Para saber más:

Enfermedades musculares

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Autoevaluación:

Señala si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:

a) En una fractura simple el hueso se sale de su sitio.

Verdadero Falsob) La fractura abierta puede producir hemorragia grave.

Verdadero Falso

c) La luxación es un tipo de fractura de los huesos.

Verdadero Falso

d) Las agujetas son una alteración del sistema óseo.

Verdadero Falso

e) Los músculos se sujetan a los huesos gracias a los tendones.

Verdadero Falso

f) Los músculos pueden estriados, lisos y cardíacos.

Verdadero Falso

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1.3.- El sistema nervioso

Regula el funcionamiento de todos los órganos e informa de lo que ocurre en el medio que nos rodea.

El sistema nervioso está formado por tejido nervioso, formado a su vez por unas células especializadas llamadasneuronas. El tejido nervioso se organiza formando órganos con funciones determinadas.

1.3.1- ¿Cómo se organiza el sistema nervioso?

En este cuadro se representa de forma esquemática la división de sistema nervioso en función de la situación (dóndeestá), la función (qué hace) y el tipo de control que se ejerce.

Según su localización en el sistema nervioso podemos distinguir dos partes diferentes:

El sistema nervioso central (SNC) formado por el encéfalo y la médula espinalEl sistema nervioso periférico (SNP) formado por los nerviosmotores y sensitivos.

Según el tipo de control que ejerce tenemos:

El sistema Nervioso Somático.El sistema Nervioso Autónomo.

Según su función el sistema nervioso se divide en sensorial y motor

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1.3.1.1.- El sistema nervioso central

El encéfalo

Duramadre e

Aracnoides e

Pia madre es

Espacio epid

Espacio suba

Ligamento d

Raíz espinal

AutoevaluaciónEn la figura siguiente se indica con números las estructuras anatómicas que conforman elencéfalo. Tienes que relacionar cada estructura con su respectivo número

ESTRUCTURA NÚMERO

Médulaespinal

Bulboraquídeo

Cerebelo

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Cerebro

1.3.1.2.- El Sistema Nervioso Periférico

El sistema nervioso periférico está formado por los nervios que recorren todo nuestro cuerpo desdela médula espinal.

El sistema nervioso periférico controla funciones de forma voluntariaasí como involuntarias. Las funciones voluntarias están relacionadascon los nervios motores y sensitivos que nos permiten realizaracciones como coger un libro y también sentir calor, frío, dolor, etc.

Las funciones involuntarias son controladas por una parte delsistema nervioso llamado autónomo que no controlamos con nuestraconciencia. Este sistema controla el funcionamiento de los órganos ylas vísceras así como todas las funciones de los diferentessistemas: circulatorio, digestivo, respiratorio, hormonal, así comodiferentes reacciones en el campo emocional. Controla la presiónarterial, la respiración, los movimientos y secreciones del sistemadigestivo, la temperatura corporal, la sudoración, el movimiento de lavejiga urinaria y más funciones que quedan fuera del campo de lavoluntad.

Según la misión que realizan se distinguen:

Nervios sensitivos (sensibilidad en general).Nervios sensoriales(órganos de lossentidos).Nervios motores(sistema muscular).Nervios simpáticos(vísceras)Nervios secretores(glándulas).

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1.3.1.3.- Sistema nervioso autónomo y somático

El Sistema Nervioso Somático ejerce un control voluntario sobre los músculos.

El Sistema Nervioso Autónomo o Vegetativo ejerce un control involuntario sobre los músculos

El SNA esta formado por dos sistemas diferentes de nervios que conectan la médula con los órganosinternos y las glándulas:

el Sistema Simpático que estimula al órgano que coordinael Sistema Parasimpático que relaja al órgano

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Según su función se puede dividir en:

Sistema Nervioso Sensorial

Por ejemplo:

Los nervios que comunican el ojo con el cerebroenvían estímulos sensoriales (informaciónrecibida por los órganos de los sentidos). Sonnervios sensitivos. A esa información queprovoca una respuesta le damos el nombre deESTÍMULO

Sistema Nervioso Motor

Los nervios motores llevan los impulsosque viajan desde el sistema nerviosocentral (encéfalo o médula espinal) a losmúsculos activando éstos para querealicen un movimiento.

La respuesta puede ser de dos formas:

INVOLUNTARIA:

Se realiza sin intervención de la corteza cerebral, es decir, que son ajenos a nuestra consciencia,y, por tanto, a nuestra voluntad.

Suelen estar controlados por centros de control secundarios, tales como la médula espinal y losganglios. Dan lugar a lo que llamamos actos reflejos producidos por muy pocas neuronas quefuncionan formando un arco reflejo.

VOLUNTARIA: Son actos que producimos desde la corteza cerebral. Esta corteza es la parte mássuperficial del cerebro y presenta una superficie muy arrugada y plegada para que haya más área decorteza

AutoevaluaciónIndica si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:

a) Los órganos de los sentidos reciben la información del exterior

Verdadero Falso

b) Los nervios sensitivos llevan los impulsos del cerebro a los músculos.

Verdadero Falso

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c) El estímulo provoca una respuesta motora que ejecuta el sistema nervioso motor a través de losnervios motores.

Verdadero Falso

d) Los actos reflejos se producen desde la corteza cerebral.

Verdadero Falso

2 .- Los virus y el contagio

Hay muchas enfeermedades causadas por virus y que, normalmente, son contagiosas. Esto

quiere decir que se ppropagan de unas personas a otras.

¿Por qué los virus se propagan de una persona a otra con tanta rapidez? ¿Quésignifica eso de "exponencialmente"?

La clave la pueden tener, en parte, las Matemáticas...

contagio

Por ejemplo:

días de incubación del virus.

Una persona está rodeada de unamedia de cuatro personas a las queinfecta con un virus, estas cuatropersonas infectan a otras cuatro, yestas cuatro a otras cuatro más yasí sucesivamente durante los quince

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Para ver mejor el proceso observa esta presentación:

Ver presentación sobre el contagio de un virus

¿A cuántas personas habrá infectado el virus durante este periodo de tiempo?

Seguramente la respuesta es ....... muchas ¿pero cuántas y por qué? Para dar respuestaexacta a la pregunta, vamos a repasar las potencias:

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Si no recuerdas bien las propiedades de las potencias puedes repasarlas en este enlace:potencias

AutoevaluaciónCalcula el valor de las siguientes potencias (escribe la respuesta de forma numérica):

a) 4 2 =

b) 33 =

c) 50 =

d) 145 =

e) 07 =

f) (- 2) 3 =

Retomamos el ejemplo:

En un principio el virus se encontraba en una única persona: 40 = 1

Seguidamente pasó a 4 personas más,

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con lo que ya tenemos: 40 + 41 = 1 + 4 = 5 personas infectadas.

Cada una de las cuatro anteriores lo pasaría a otras cuatro personas,

con lo que el siguiente número de infectados sería:

40 + 41 + 42 = 1 + 4 + 16 = 21.

Y... así sucesivamente.

Autoevaluación¿Cuál sería el siguiente número de personas infectadas?

25

65

85

21



2.1.- De los virus a las matemáticas.

Nos vamos a detener ahora en el crecimiento de un virus, pongamos por caso el siguiente ejemplo:

Un virus se triplica cada hora y muere. Si comenzamos con una población de 2 000 virus:

1º ¿Cuántos habrá al cabo de un día?

2º ¿En qué momento el número de virus será superior al millón?

primera pregunta

En la tabla siguiente se resumen los resultados anteriores y... alguno más:

hora 0 1 2 3 .......... h

nº virus 2 000 2 000·3 2 000·3·3 2 000·3·3·3 ......... 2 000·3·......·3

2 000·30 2 000·31 2 000·32 2 000·33 ........ 2 000·3h

Como el día tiene 24 horas, para saber cuántos virus habrá al cabo de un día solotenemos que sustituir la "h" de la fórmula por el número "24" (poner un "24" en el sitio en elque en la fórmula está la "h") y hacer el cálculo:

Primero la potencia, 324, y luego lamultiplicación:

V = 2.000·324 = 2.000·282.429.536.481 =564.859.072.962.000

segundapregunta

Primero sustituimos en la fórmula el número de virus yquedará.

1.000.000 =2.000 · 3h

Ahora despejamos la incógnita h del exponente.

La operación que permite despejar una incógnita de un exponente se denominalogaritmo y se representa como log.

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En este caso, el logaritmo se escribe: h = log3500 y se lee "logaritmo en base 3 de 500". Representa elnúmero al que hay que elevar 3 para que dé de resultado 500.

Haz click en este enlace para ver algunos ejemplos de lo que significa eso del

logaritmo: Ejemplos de logaritmos y su significado.

AutoevaluaciónCalcula los siguientes logarítmos.

log3 27 =

log10 10000 =

log5 25 =

log8 1 =

Si lo queremos resolver con la calculadora, usaremos la tecla :

por ejemplo:

log10 10000 = h ; 1000 = nos da como resultado el 4.

¿Y cuando la base no sea 10? ¿como lo hacemos?

Aplicamos la fórmula que con calculadora será:

500 3 = (y nos sale) 5'65 horas

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Autoevaluación

Comprueba que has entendido cómo se calculan los logaritmos con la calculadoracientífica. Realiza los siguientes cálculos y escribe el resultado redondeandocorrectamente a dos decimales, (0'00)

log4 67 =

log5 250 =

log81467=

log1245 =

Autoevaluación1. En un cultivo de bacterias se sabe que el número inicial de bacterias es 120 y que seduplican cada hora y mueren. ¿Cuántas bacterias habrá al cabo de 6 horas?

720

7680

1440

2. En el ejemplo anterior, ¿cuánto tiempo ha de transcurrir para que el número de bacteriassea 240 000?

Un día.

Unas nueve horas y media.

Casi once horas.

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2.1.1.- Propiedades de los logaritmos

Los logaritmos tienen unas propiedades muy curiosas

Propiedades de los logaritmos.

Comprueba que has entendido cómo se calculan los logaritmos con la calculadora científica.Realiza los siguientes cálculos y escribe el resultado redondeando correctamente a dosdecimales, (0'00)

Para saber más

Tal vez te preguntes cómo es posible que funcione la operación que acabas de aprender. Losmatemáticos se convencen de que esta operación va a funcionar siempre haciendo una demostraciónde que es válida para cualesquiera números que se utilicen. Tienes curiosidad por ver cómo lo hacen.Si es así, haz click en este enlace: Demostración.

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