4CIENCIAS NATURALES GUÍAS PARA SABER MÁS

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3Capítulo

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 nues-tro cuerpo si no podemos verlos?

El sostén y la locomoción en los humanos

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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 humanoCuando caminamos, saltamos, escribimos, hablamos o res-

piramos, nuestro cuerpo se mueve. Incluso cuando creemos que no lo hace, como cuando dormimos.

Si realizamos algún deporte, podemos percibir claramen-te 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, rea-lizamos una gran variedad de movimientos coordinados.

Nuestro cuerpo se mueve y se mantiene en equilibrio debi-do 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.

natación

atletismobásquet

salto en alto

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3El sostén y la locomoción de los humanos . Capítulo

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El estudio del interior del cuerpoDesde el siglo II y durante muchos siglos, el estudio del

cuerpo humano se realizó a partir de la lectura de los tex-tos 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 mos-trara los órganos a los estudiantes.

Recién en el siglo XVI, un joven médico llamado Andrés Vesalio, nacido en Bélgica, comenzó a realizar directamen-te las disecciones. Él sostenía que era el médico quien de-bía 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 uti-lizan las radiografías.

*disección. Abrir y separar en partes un orga-nismo muerto para estudiarlo.

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

1. ¿Cuál era el principal problema para estudiar el cuerpo humano en la Antigüedad?

2. ¿Por qué Vesalio revolucionó el estudio del cuerpo humano?

RADIOGRAFÍASLas 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.

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.

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Las partes del cuerpo y los movimientosEl cuerpo se divide en partes o regiones que tienen dis-

tintos 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 “porque queremos” se los denomina volunta-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, cuando hacemos la digestión. Estos movi-mientos se llaman involuntarios, y muchos de

ellos son indispensables para la vida.Veamos algunos ejemplos básicos de movi-

mientos voluntarios que podemos realizar con distintas partes del cuerpo.

FLEXIÓN Y EXTENSIÓNEstos 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.

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

MOVIMIENTOS DE ROTACIÓNEstos 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

cabeza

brazo

antebrazo

mano

muslo

pierna

pie

cuello

extremidades superiores

extremidades inferiores

tronco

tórax

pelvis

abdomen

extensión

costados. cabeza para mirar hacia atrás.

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3El sostén y la locomoción de los humanos . Capítulo

47

cráneo

clavícula

esternón

costilla

húmero

columna vertebral

cúbito

radio

huesos de la cadera

falanges

fémur

rótula

tibia

peroné

falanges

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 pro-teínas que les dan resistencia y flexibilidad e impiden que se quiebren.

Algunas veces, cuando nos golpeamos, podemos sentir do-lor en los huesos. Y, a medida que crecemos, los huesos tam-bién crecen. Estas característi-cas 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 fun-ción particular.

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.

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.

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

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.

Esqueleto humano.

Los huesos cortos tienen forma tienen forma cúbica y se encuentran en la mu-cúbica y se encuentran en la mu-ñeca y en la columna vertebral. ñeca y en la columna vertebral.

están ubicados en las extremidades superiores

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La estructura de los huesosLa 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 re-serva de energía.

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

Pág. 14GUÍA DE ACTIVIDADES

Antes de leer “La estructura

ACTIVIDADES

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. Para aumentar la resistencia de los huesos, también es fundamental realizar actividad física.

CIENCIA Y SALUD

Es importante consumir, de forma regular y en todas las edades, alimentos que contengan calcio.

Esquema del interior de un hueso largo.

extremo parte media

hueso esponjoso (médula ósea roja)

hueso compacto

médula ósea amarillla

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3El sostén y la locomoción de los humanos . Capítulo

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La composición de los huesosLos 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 cé-lulas que forman los huesos, (que están, por ejemplo en los extremos de los huesos largos), producen su crecimiento.

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 flexi-bilidad, 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?

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

Pág. 15 GUÍA DE ACTIVIDADES

Luego de leer “La composición

GUÍA DE ACTIVIDADES

Los huesos largos crecen cerca de los extremos.

hueso largo de bebé

hueso largo de niño de 6 años

hueso largo de persona adulta

En algunas personas mayores, los huesos se vuelven cada vez más porosos y menos resistentes. Este

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Las articulacionesLas 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

cantidad de movimientos, y por eso se llaman articu-laciones móviles. En cambio, en el

cráneo, las zonas de contac-to entre los huesos son ar-ticulaciones inmóviles. El cráneo forma una especie de armazón que protege al

cerebro. En nuestro cuerpo, también

tenemos articulaciones semimóviles, como las que relacionan las vértebras de la co-

lumna vertebral entre sí, que permiten realizar movimientos limitados.

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 oca-sionado por el roce entre los huesos.

Articulaciones móviles. Permiten movimientos amplios y variados.

Articulaciones inmóviles. También se llaman suturas. Unen los huesos del cráneo.

Articulaciones semimóviles. Relacionan, por ejemplo, las vértebras.

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)?

1. Observen la imagen de la articulación y, luego,

ligamento

cartílago

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3El sostén y la locomoción de los humanos . Capítulo

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Los músculosLos músculos son órganos que

tienen la propiedad de contraerse (acortarse) y relajarse (alargarse). Los que están en los brazos y en las piernas permiten los mo-vimientos amplios de las ex-tremidades y, por su forma, se denominan largos. Están unidos a los huesos a través de los tendones, que son como “cordones” for-mados por fibras re-sistentes. También hay músculos en la espalda, en el tó-rax y en el abdomen, que protegen a los órganos importantes del cuerpo y par-ticipan en sus movimientos. Los músculos cortos, como los que están en la zona de la columna vertebral, permiten movimientos reducidos. Un tipo especial de músculos cortos son los músculos circulares, como los que están en la cara, que nos per-miten 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 relajan generando movimientos involuntarios.

El sostén y la locomoción de los humanos

son órganos que tienen la propiedad de contraerse (acortarse) y relajarse (alargarse). Los que están en los brazos y en las piernas permiten los mo-vimientos amplios de las ex-tremidades y, por su forma,

. Están unidos a los huesos a través

, que son como “cordones” for-

que protegen a los órganos importantes del cuerpo y par-ticipan en sus movimientos.

, como los que están en la zona de la columna vertebral, permiten movimientos reducidos. Un tipo especial de músculos cortos son los músculos

, como los que están en la cara, que nos per- Principales músculos del cuerpo.

Del total del peso de una persona, el 20% corresponde 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.

músculo corto (orbicular)

músculos de la cara

bíceps

músculo plano (pectoral mayor)

rectos abdominales

vasto interno

músculo largo (sóleo)

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El movimiento del miembro superiorComo vimos en la página anterior, los músculos son ór-

ganos contráctiles, es decir, pueden contraerse y relajar-se. En el miembro superior, cuando el bíceps se contrae, el tríceps se relaja, y se acercan los huesos del brazo y del antebrazo. De esta manera, se produce el movimiento de

flexión. En la extensión sucede lo con-trario, el tríceps se contrae y el

bíceps se relaja, alejando los huesos entre sí. Entonces,

para que se produzca un movimiento de una parte

del cuerpo, al menos hay un músculo que se contrae y, a su vez,

otro que se relaja.

Las lesiones del sistema osteoartromuscularLos distintos componentes del sistema osteoartromus-

cular 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 fractu-ra. 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 cuan-do practicamos deportes sin el correcto precalentamiento.

el tríceps se relaja

el bíceps se contrae

el tríceps se contrae

el bíceps se relaja

Flexión.

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

Si nos torcemos un pie bruscamen-te, podemos esguinzarnos.

El desgarro ocurre cuando se lesiona un músculo.

ligamentos del tobillo distendidos

desgarro

Antes de leer “El movimiento del miembro superior”, realicen esta actividad para analizar la flexión y la extensión del miembro superior a partir de un modelo.

Pág. 16GUÍA DE ACTIVIDADES

Antes de leer “El movimiento del

ACTIVIDADES

Extensión.

el tríceps se relaja

el bíceps se contrae

Flexión.

antebrazo. De esta manera, se produce el movimiento de flexión. En la extensión

trario, el tríceps se contrae y el bíceps se relaja, alejando los

huesos entre sí. Entonces, para que se produzca un

movimiento de una parte

Las lesiones del sistema osteoartromuscular

el tríceps se contrae

el bíceps se relaja

Extensión.

desgarro

fractura

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3El sostén y la locomoción de los humanos . Capítulo

53

Los cuidados del sistema osteoartromuscularAsí como tenemos que lavarnos las manos antes de preparar

alimentos o de comer, o después de ir al baño, también de-bemos tomar medidas para cuidar nuestro sistema osteoar-tromuscular. 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 apor-ten 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 aga-charnos, 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.

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

CIENCIA A UN CLIC

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.

Postura correcta para trabajar con la computadora.

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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 en-contró 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 res-tos que encuentran. Por ejemplo, como la cadera tenía un hueco central muy angosto, determinaron que se trataba de un varón.

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.

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?

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, utili-zaron 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?

RELACIÓN ENTRE LA LONGITUD DEL FÉMUR Y LA ALTURA (HOMBRE)

Longitud del fémur (cm) Altura (cm)

39,2 153

40,4 157,1

42,2 162,5 Altura del hombre:……… cm

……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ………………………………………………………………

……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ………………………………………………………………

42,2 cm

cuánto mide la planta del pie del hombre? ¿Y para estimar si el zapato le perteneció a él?cuánto mide la planta del pie del hombre? ¿Y para estimar si el zapato le perteneció a él?

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3CapítuloEl IntegradorEl Integrador

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1. Respondan en sus carpetas a las siguientes preguntas.

a. ¿Cuáles son los principales movimien-tos 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.

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.

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 tra-vés de resonancia magnética.

b. ¿A qué parte del cuerpo creen que co-rresponde?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 obser-var con las radiografías?

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.

Altura del hombre:……… cm

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