Ciencias naturales básicas



Máquinas simples en el cuerpo humano (palancas)

¿Hay Máquinas simples en el cuerpo humano?

Sí.

Desde el punto de vista de la física, se puede considerar a los seres vivos como auténticas máquinas. Son capaces de transformar eficazmente la energía y de realizar un trabajo. En ellos encontramos, por ejemplo, un sin número de palancas análogas a las definidas por Arquímedes hace mucho tiempo.

Los alimentos que consumen los seres vivos almacenan una clase especial de energía, llamada energía química. Gracias al funcionamiento de la máquina que es el cuerpo de los seres vivos, la energía química se puede convertir en impulsos nerviosos (energía eléctrica), en alteraciones de la temperatura gracias al aparato circulatorio (energía térmica), a veces en energía luminosa (como en las luciérnagas) y, sobre todo, en movimiento (energía mecánica).

Los seres vivos aprovechan la energía mecánica en la realización de trabajos muy diversos y de gran interés para su supervivencia: los tropismos vegetales, los movimientos de las células, la circulación de los líquidos corporales, el desplazamiento de los animales, el trabajo manual e intelectual de los hombres, etc.

Máquinas simples en el cuerpo humano (palancas)

Nuestro aparato locomotor nos permite desplazarnos, poner en movimiento nuestros miembros y mantener la postura que queramos. Desde el punto de vista de la física, el aparato locomotor puede considerarse como una máquina compuesta, formada por diferentes palancas.

La forma y el funcionamiento de estas palancas están determinados por la manera como los músculos (órganos activos) y los huesos (órganos pasivos) interactúan. A continuación veremos algunas de las palancas que encontrarnos en el cuerpo humano:

Palanca de primer género

Al empujar una puerta con la mano la fuerza necesaria para mover la puerta la ejerce un músculo del brazo: el tríceps. El sistema conformado por este músculo, el codo y la mano es un ejemplo de palanca de primer género. El tríceps ejerce la fuerza motriz, el punto de apoyo se encuentra en el codo y la puerta que empujamos con la mano, ejerce la fuerza de resistencia.

Palanca de segundo género

Cuando nos levantamos sobre las puntas de nuestros pies, la fuerza necesaria para contrarrestar el peso de nuestro cuerpo la ejerce una pareja de músculos de la pantorrillas: los gemelos. El sistema conformado por este par de músculos, por el tarso del pie y por la punta del pie es un ejemplo de palanca de segundo género. Los gemelos ejercen la fuerza motriz necesaria para levantar nuestro cuerpo, el peso de nuestro cuerpo, aplicado sobre el tarso, es la fuerza de resistencia y las puntas de los pies son el punto de apoyo.

Palanca de tercer género

Máquinas simples en el cuerpo humano
Figura 1.

Cuando levantamos una pesa con la mano, la fuerza necesaria para levantar dicha pesa la ejerce un músculo del brazo: el bíceps (Figura 1). El sistema conformado por este músculo, el codo y el peso que se levanta es un ejemplo de palanca de tercer género La pesa es la fuerza de resistencia, el bíceps ejerce la fuerza motriz y el codo es el punto de apoyo. Las palancas de tercer género son las más frecuentes en el cuerpo de los animales.

Aunque con este tipo de palancas se debe ejercer fuerzas motrices más intensas de las que se quieren vencer, también son palancas que permiten realizar movimientos más rápidos.

Taller de lectura

  1. Desde el punto de vista físico, ¿Cómo se puede considerar a los seres vivos?
  2. ¿Cómo se llama la energía que almacenan los alimentos?
  3. Gracias a la máquina que es el cuerpo ¿En que se puede convertir la energía química?
  4. ¿En qué aprovechan los seres vivos la energía mecánica? Escriba 6 ejemplos.
  5. ¿Qué nos permite nuestro aparato locomotor?
  6. Desde el punto de vista físico, ¿Cómo puede considerarse el aparato locomotor?
  7. ¿Cómo están determinadas la forma y el funcionamiento de las palancas en el cuerpo humano?
  8. Describa el funcionamiento de una palanca de primer género, una de segundo género y una de tercer género en el cuerpo humano.
  9. Dibuje un ejemplo de palanca en el cuerpo humano, ubicando sus elementos.