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PROGRAMA
de asignaturas
26683
FISIOLOGÍA Y BIOMECÁNICA
Curso Académico 2007-2008
Núm.Créditos Totales
Núm.Créditos Teóricos
Núm.Créditos Prácticos
Curso
Semestre
Tipo (T, O, OP, L.E)
Dr. Jordi Aleu i Vilalta
Licenciado en Ciencias.
Doctor en Neurociencias.
Especialista en electrofisiología.
Profesor Titular (turno mañana)
Francesc Sevilla Guevara
5.5
4.5
1.0
1
2
T
Gabriel Gual Crespí
Dr. Anas Al Omar
Licenciado en Medicina y Cir.
Diplomado en fisioterapia.
Licenciado en Ciencias Físicas.
Doctor en Medicina Interna
Master in Physiotherapy.
Doctor en Ciencias Físicas.
Especialista en Med. Intensiva. Miembro del Laboratorio de
Profesor Agregado de la UPC.
Biomecánica Blanquerna
Profesor Titular (turno tarde). Fisioterapeuta en ejercicio libre.
Fisiología y Biomecánica
Objetivos generales
Objetivos específicos
Metodología
Contenidos
Evaluación de la asignatura
Bibliografía
Objetivos generales
La asignatura de Fisiología y Biomecánica tiene como objeto el estudio del funcionamiento del organismo
humano sano.
Los conocimientos, capacidades y destrezas que deben adquirirse a través de esta materia son:
a)
Conocer los cambios fisiológicos y estructurales que se pueden producir como consecuencia de
la aplicación de la fisioterapia.
b)
Conocer los principios y teorías de los agentes físicos y sus aplicaciones en Fisioterapia.
c)
Comprender los principios de la biomecánica y la electrofisiología, aplicando los procedimientos
basados en las mismas.
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Objetivos específicos
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Enumerar los diferentes componentes y órganos del sistema renal, digestivo y endocrino.
Describir el funcionamiento normal de los sistemas renal, digestivo, endocrino y
termorregulador.
Saber definir la biomecánica, identificando las diferentes ramas de su estudio y entendiendo los
principios en que se basa.
Conocer y saber interpretar las características biomecánicas de los tejidos i de las principales
regiones funcionales del aparato locomotor.
Conocer diferentes métodos de análisis biomecánico desde una perspectiva teórica y en su
medida práctica, para poder aplicarlos dentro de la fisioterapia.
Interpretar los datos obtenidos a través del análisis biomecánico con los equipos de medición de
la escuela, con el fin de evaluar objetivamente diferentes acciones habituales del ser humano.
Ser capaz de analizar un artículo científico que estudie algún parámetro biomecánico y poder
extraer de manera crítica la información de interés por la cual se realizó la búsqueda.
Poder justificar la programación i ejecución de una acción motriz con aplicación de una fuerza
interna o externa, buscando un objetivo terapéutico específico.
Conocer y comprender los conceptos de trayectoria, velocidad y aceleración.
Describir y analizar la interacción entre los cuerpos en base al concepto de fuerza.
Conocer y comprender los conceptos de trabajo, energía y el principio de la conservación de la
energía mecánica y aplicar estos conceptos a situaciones experimentales y desarrollo de
problemas aplicados al cuerpo humano.
Distinguir entre deformaciones elásticas e inelásticas.
Conocer las propiedades elásticas de los huesos y de los músculos.
Saber resolver problemas sencillos de tracción, compresión, flexión, torsión y cizalladura.
Capacitar al alumno para resolver problemas sencillos relacionados con calor y temperatura.
Conocer y comprender el transporte de calor por conducción, convección y radiación.
Entender las aplicaciones de las leyes de la termodinámica.
inicio
Metodología
Las clases teóricas serán de tipo magistral suministrando al alumno el material docente necesario para
poder seguir las explicaciones del profesor.
Se utilizará como material docente la pizarra, retroproyector y diversos medios audiovisuales (Video,
DVD, diapositivas) e informáticos (programas informáticos de simulación, presentaciones Power Point).
p
inicio
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Fisiología y Biomecánica
Contenidos
PROGRAMA DE TEORÍA
UNIDAD TEMÁTICA DE FISIOLOGÍA
TEMA 1. SISTEMA RENAL
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Estructura y función del sistema renal.
Filtración glomerular.
Reabsorción de sal y agua.
Secreción
Depuración plasmática renal.
Balance de electrolitos y pH.
Reflejo de la micción.
TEMA 2. SISTEMA GASTROINTESTINAL
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Características generales.
Características generales del tubo digestivo
TEMA 3. SISTEMA ENDOCRINO
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Introducción.
La hipófisis.
La tiroides.
Las paratiroides.
La glándula suprarrenal.
El páncreas endocrino.
La glándula pineal.
Las gónadas y la placenta.
TEMA 4. TERMORREGULACIÓN
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Introducción.
Producción de calor.
Pérdida de calor.
Termorregulación.
PROGRAMA DE PRÁCTICAS:
PRÁCTICA
PRÁCTICA
PRÁCTICA
PRÁCTICA
1:
2:
3:
4:
SISTEMA RENAL.
SISTEMA DIGESTIVO.
LA CIRCULACIÓN ENTEROHEPÁTICA.
SISTEMA ENDOCRINO.
PROGRAMA DE SEMINARIOS:
a)
b)
c)
d)
Desarrollo de los siguientes aspectos:
Ampliación de conceptos o partes de las clases teóricas
Resolución de ejercicios numéricos y problemas de aplicación.
Comentarios de artículos científicos.
Discusión de los aspectos sociales en el tratamiento de ciertas patologías.
UNIDAD TEMÁTICA DE BIOFÍSICA
TEMA 1 – MECÁNICA
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Lección 1. VECTORES (I)
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Fisiología y Biomecánica
- Magnitudes escalares y vectoriales.- Definición de vector.- Clasificación de los vectores.- Operaciones
con vectores: suma; diferencia.- Producto de números reales por vectores.- Vector de posición de un
punto.- Vector desplazamiento.- Producto escalar de vectores.- Aplicaciones del producto escalar:
módulo de un vector; ángulo de vectores.
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Lección 2. VECTORES (II)
- Producto vectorial: definición.- Expresión analítica.- Momento de un vector respecto de un punto.Momento de un par de vectores.- Momento de un vector con respecto a un eje.- Producto mixto de
tres vectores: significado geométrico.
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Lección 3. CINEMÁTICA (I)
- Reposo y movimiento: sistemas de referencia.- Vector de posición. Trayectoria.- Velocidad.Celeridad.- Diagrama de celeridades.- Hodógrafa del movimiento.- Vector aceleración.- Componentes
intrínsecas de la aceleración.
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Lección 4. CINEMÁTICA (II)
- Movimiento rectilíneo y uniforme.- Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado.- Caída libre.Movimiento circular. Velocidad angular. Aceleración angular.- Composición de movimientos: Principio
de GALILEO.- Movimiento vertical.- Movimiento parabólico.- Proyectiles en Biomecánica.- Efectos
fisiológicos de la aceleración lineal y angular.
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Lección 5. FUERZAS (I)
Fuerza: concepto.- Propiedades.- Algunos tipos de fuerzas: Fuerza de la gravedad.- Fuerza elástica.Fuerza de contacto.- Fuerza de rozamiento.- Fuerza muscular.
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Lección 6. FUERZAS (I)
Compresión y tensión.- Cuerda flexible.- Fuerzas alineadas en Fisioterapia: paciente en tracción de
cuello.- Fuerzas en un plano: plano horizontal; plano inclinado; brazo estirado.
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Lección 7. MOMENTO
Concepto de momento.- Significado físico.- Centro de gravedad.- Determinación de4l centro de
gravedad en objetos de forma sencilla.- Cuerpos de forma complicada.- Propiedades del centro de
gravedad.- Equilibrio.- Equilibrio de cuerpos rígidos: cuerpos suspendidos; cuerpos apoyados.Aplicaciones: persona de pie en posición erecta; persona con pierna herida; fuerzas sobre el HATL
durante la marcha.

Lección 8. MÁQUINAS SIMPLES
Concepto de máquina simple.- Ley de las máquinas simples.- Ventaja mecánica.- Palancas: tipos.Polea fija y móvil.- Combinación de poleas.- El torno.- El tornillo.- La correa sin fin.- Engranajes.
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Lección 9.- PALANCAS EN EL CUERPO
Las extremidades inferiores: dilema entre fuerza y velocidad. Ejemplos.- La columna vertebral como
palanca de poca ventaja mecánica: momentos con respecto al sacro al agacharse; al levantar un
peso.- Las mandíbulas de los animales: reptiles; mamíferos; carnívoros y herbívoros.
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Lección 10.
TRABAJO. ENERGÍA.
Concepto de trabajo.- Trabajo realizado por una fuerza constante y por una variable.- Fuerzas
conservativas y disipativas.- Energía.- Tipos: cinética y potencial.- Energía calorífica.- Propagación del
calor.
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Lección 11.
POTENCIA
Definición.- Potencia y velocidad metabólica.- Relación tamaño-función.- Leyes de escala: división de
las células.- Análisis dimensional: el péndulo simple.- Aplicaciones.
TEMA 2 – ELASTICIDAD
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Lección 12.
PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS SÓLIDOS (I)
Introducción.- Esfuerzos y deformaciones.- Tipos de deformaciones.- Tracción-estrucción.Tenacidad.- Superficie de fractura.- Corrosión.- Esfuerzo, σ.- Deformación, ε.- Relación entre σ y ε:
Módulo de YOUNG.- Ley de HOOKE.- Fatiga elástica. Causas.

Lección 13.
PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS SÓLIDOS (II)
Elasticidad por flexión.- Superficie neutra.- Equilibrio de momentos.- Consecuencias: tubo hueco y
tubo macizo.- Consecuencias en la naturaleza: fémur humano y de cisne.- Momentos cortantes.Fuerzas de torsión. Consecuencias.- Resistencia al pandeo.
TEMA 3 – TERMOLOGIA Y TERMODINÁMICA

Lección 14. EL LENGUAJE DE LA TERMODINÁMICA.
Objetivos de la Termodinámica. Sistemas termodinámicos. Variables termodinámicas. Equilibrios.
Procesos termodinámicos.
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Fisiología y Biomecánica

Lección 15. TEMPERATURA Y CALOR.
Introducción. Principio Cero de la Termodinámica. Concepto de Temperatura.
Termometría. Concepto de calor. Calorimetría. Propagación del calor: Conducción, Convección,
Radiación. Aplicaciones a la Medicina.
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Lección 16. PRINCIPIOS DE LA TERMODINÁMICA.
Introducción. Formulación del Primer Principio de la Termodinámica. Energía interna. Entalpía. Ley de
Hess. Formulación del Segundo Principio de la Termodinámica. Probabilidad y Entropía. Funciones de
la termodinámica.
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Lección 17. TERMODINÁMICA DEL SER VIVO.
Introducción. El proceso de la alimentación. Evolución de la energía en el organismo. Metabolismo.
Animales de sangre caliente y fría. Mecanismo de transmisión del calor al exterior. Evaporación.
Sudor. Regulación de la resistencia térmica. Mecanismo de control de la temperatura. Capacidad
térmica del cuerpo humano.
UNIDAD TEMÁTICA DE BIOMECÁNICA
TEMA 1. Generalidades sobre la biomecánica del cuerpo humano.
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Introducción a la biomecánica.
Principios y objetivos de la biomecánica.
Magnitudes físicas, sistemas de unidades y sistema de referencia.
Introducción a la metodología del análisis biomecánico. La electromiografía de superficie.
TEMA 2. Fundamentos físicos de la biomecánica aplicada.
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Conceptos de mecánica.
Conceptos de mecánica de los sólidos-rígidos.
Conceptos de mecánica de los sólidos-deformables.
TEMA 3. Comportamiento biomecánico de los tejidos corporales.
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Biomecánica del tejido óseo.
Biomecánica del tejido articular: cartílago articular, cápsula, ligamento.
Biomecánica del tejido muscular esquelético: tendinoso y contráctil.
TEMA 4. Estudio biomecánico del cuerpo humano.
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La extremidad superior.
La extremidad inferior.
La columna vertebral.
inicio
Evaluación de la asignatura
La calificación final de la asignatura se calculará a partir de la media obtenida, ponderada por la participación
de cada una de las unidades temáticas que integran la asignatura.
Unidad de Fisiología:
Turno de mañana:
La calificación se obtendrá a través de un examen teórico (70% de la nota), la valoración de las prácticas
(15%) y la calificación de los seminarios (15% de la nota).
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El examen teórico consistirá en una prueba de elección múltiple que contenga todas las lecciones
correspondientes al área de Fisiología dentro de la asignatura.
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Para aprobar las prácticas es necesario tanto la asistencia como la elaboración de los guiones de
prácticas debidamente cumplimentados.
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En la calificación de los seminarios se valorará el grado de participación y la memoria resumen de
cada uno de ellos.
Turno de tarde:
La calificación se obtendrá a través de un examen teórico (100 % de la nota) que consistirá en una prueba de
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Fisiología y Biomecánica
elección múltiple que contenga todas las lecciones correspondientes al área de Fisiología dentro de la
asignatura.
Unidad de Biofísica:
La calificación final de la asignatura será la resultante de la calificación obtenida en un examen escrito. Dicho
examen deberá abarcar la mayor parte de los conocimientos estudiados durante el cuatrimestre y constará
de una parte de problemas (50%) y otra de preguntas teóricas de elección múltiple (50%). La parte de
problemas estará formada por dos problemas que el estudiante habrá de resolver. La parte de preguntas
teóricas cubrirá toda la materia impartida. De esta forma, se pretende abarcar un número suficientemente
elevado de contenidos de la asignatura para que la prueba escrita constituya un buen indicador de los
conocimientos del estudiante.
Unidad de Biomecánica:
La unidad temática se valorará según la suma de dos notas distribuidas de la siguiente forma:


Calificación de un examen teórico tipo test con contenido combinado tanto de las clases teóricas
como teórico-prácticas, (90% de la nota).
Calificación de un trabajo práctico a través de la confección de un trabajo escrito según las bases
propuestas para cada curso (10% de la nota).
Criterios de suficiencia de la troncal
Para que se haga la media ponderada por los créditos respectivos de cada unidad temática, la nota de
todas y cada una de las unidades temáticas no tiene que ser inferior a 3.
inicio
Bibliografia
UNIDAD TEMÁTICA DE FISIOLOGÍA
Libros de Texto Básicos:
Berne, B. & Levy, M. (2006) Fisiología. 4ª ed. Ed. Elsevier.
Fox, S.I. (2003). Fisiologia humana, 7ª ed. Ed. McGraw-Hill Interamericana.
McArdle, WD.; Katch, FI. & Katch VL. (2004) Fundamentos de la fisiología del ejercicio, 2ª ed. Ed.
McGraw-Hill Interamericana.
Merí, A. (2005). Fundamentos de Fisiología de la actividad física y el deporte. Ed. Médica Panamericana.
Libros de Texto Recomendados:
Best, A. y Taylor, C.R. (1993) Bases fisiológicas de la práctica médica -John West-. 12ª Ed. Editorial
médica panamericana, Buenos Aires.
Chiva, M.: Apunts de fisiología 1999-2000. Dept. Ciències Fisiològiques II, Universitat de Barcelona.
Cingolani, H.E., Houssay, A.B. y cols. (2000) Fisiología humana de Houssay. 7ª Ed., Ed. El Ateneo.
Constanzo, L.S.: Fisiología. McGraw-Hill Interamerica, 1999.
Cordova, A. (2003) Fisiología Dinámica. Ed. Masson.
Dantzler, W.H. (1997) Handbook of Physiology. Comparative Physiology. Oxford University Press.
Despopoulos, A. y Silbernagl, S. (2001) Atlas de bolsillo de Fisiología. Harcourt.
Escuredo B (1995) Estructura y función del cuerpo humano. Ed. McGraw-Hill-Interamericana.
Gal, B. y cols. (2001) Bases de la Fisiología. Ed. Tebar.
Ganong, W.F. (2000) Fisiología médica. .17ª Ed. El manual moderno.
Guyton, A.C. (2006) Tratado de fisiología médica. 11ª Ed. Elsevier.
Kapandji, I.A. (1992) Cuadernos de fisiología articular., 4ª Ed. Masson.
Schmidt, R.F., Thews, G. (1993) Fisiología humana. 24ª Ed. Interamericana.
Silbernagl S. & Despopoulos A. (2001) Atlas de bolsillo de Fisiologia Ed. Harcourt.
Tortora, GJ & Grabowski, SR. (2002) Principios de Anatomía y Fisiología. Ed. Oxford University Press.
Tresguerres, J.A.F. (1999) Fisiología humana. 2ª Ed. McGraw-Hill Interamericana.
Vídeos:
-El trabajo de los riñones: estructura y función. Serie Cuerpo Humano. Encyclopaedia británica
5
Fisiología y Biomecánica
educational. Ancora audiovisual S.A.
-El sistema endocrino. Serie Cuerpo Humano. Encyclopaedia británica educational. Ancora audiovisual
S.A.
-El aparato digestivo. Serie Cuerpo Humano. Encyclopaedia británica educational. Ancora audiovisual S.A.
Direcciones de Internet:
-http://phys-main.umsmed.edu/workshop/MODELS/KIDYMOD/KIDYMOD.HTM
Modelo del riñón humano.
-http://bio.bio.rpi.edu/Parsons/Universal%20Files/Lectures/L15AcidBaseReg/L15AcidBaseReg.html
Regulación del equilibrio ácido-base.
-http://www.gastrohvm.arrakis.es/gastrhvm.htm
Importància fisiopatològica de la secreció clorhidro-pèptica i diversos temes de patologia gastrointestinal.
Una pàgina de l’Hospital Universitario Virgen de la Macarena de Sevilla.
-http://www.meddean.luc.edu/lumen/MedEd/Histo/frames/h_fram17.html i /h_fram18.html
Atlas de Endoscopia Digestiva
-http://www.gen.emory.edu/medweb/medweb.gastroenterology.html
Hoja de enlaces de Gastroenterologia de Emory University
-http://www.rwc.uc.edu/koehler/biophys/8d.html
Regulación de la temperatura corporal: text, figuras y problemas.
-http://aorta.library.mun.ca/med/basic/tempreg.htm
Mecanismes de regulació de la temperatura, text.
-http://www.museum.state.il.us/isas/data2.html
Nivells normals de totes les hormones.
-http://www.mic.ki.se/Diseases/c19.html
Base de dades de patologia endocrina (Institut Karolinska)
-http://www-medlib.med.utah.edu/WebPath/ENDOHTML/ENDO015.html
Imatges macro i microscòpiques del tiroide normal
-http://www-medlib.med.utah.edu/WebPath/ENDOHTML/ENDO015.html
Imatges histològiques de 25 glàndules endocrines
-http://www.grad.ttuhsc.edu/courses/histo/notes/malerep.html
Estructura histològica del sistema reproductor masculí.
-http://www.meddean.luc.edu/lumen/MedEd/Histo/frames/h_fram21.html
Imatges histològiques de l’aparell reproductor femení (1)
-http://www.meddean.luc.edu/lumen/MedEd/Histo/frames/h_fram22.html
Imatges histològiques de l’aparell reproductor femení (2)
Revistas científicas:
Investigación y Ciencia.
Journal of Physiology.
Nature.
Nature Neuroscience.
Neuron.
Revista de Neurología.
Science.
Libros de Texto Básicos:
UNIDAD TEMÁTICA DE BIOFÍSICA
Cromer AH. Física para las ciencias de la vida. Barcelona: Ed. Reverté, 1996.
Strother GK. Física aplicada a las ciencias de la salud. Madrid: Ed. McGraw-Hill Latinoamericana, 1980.
Jou D et al. Física para ciencias de la vida. Madrid: Ed. Ed. McGraw-Hill Latinoamericana, 1986.
MacDonald SG; Burns DM. Física para las ciencias de la vida y de la salud. México: Fondo Educativo
Interamericano, 1975.
Kane JW; Sternheim M M. Física. Barcelona: Ed. Reverté, 1989.
Lea SM; Burke JR. Física 1 y 2. Ed. Paraninfo, 2001.
UNIDAD TEMÁTICA DE BIOMECÁNICA
Libros de Texto Básicos:
Calais-Germain B. Anatomía para el movimiento. 4 ed. Barcelona: Los libros de La Liebre de Marzo, S.L.;
1996.
Enoka RM. Neuromechanical basis of kinesiology. 3 ed. Champaign, IL (U.S.A.): Human Kinetics; 2002.
Kapandji IA. Cuadernos de fisiología articular. 5 ed. Madrid: Médica Panamericana; 1998.
Nigg BM, Herzog W, editors. Biomechanics of the musculo-skeletal system. 2 ed. Chichester (England):
Wiley & Sons Ltd; 1999.
Nordin M, Frandel VH. Basic biomechanics of the musculoskeletal system. 3 ed. U.S.A.: Lippincott
Williams & Wilkins; 2001.
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Fisiología y Biomecánica
Viladot A y colaboradores. Lecciones básicas de biomecánica del aparato locomotor. Barcelona: Springer;
2000.
Libros de Texto Recomendados:
Cram JR, Kasman GS. Introduction to surface electromyography. U.S.A.: Aspen Publishers, Inc.; 1998.
Ellenbecker TS, Davies GJ. Closed kinetic chain exercise: a comprehensive guide to multiple-joint
exercise. Champaign, IL (U.S.A.): Human Kinetics; 2001.
Fucci S, Benigni M. Biomecánica del aparato locomotor aplicada al acondicionamiento muscular. 4 ed.
Madrid: Elsevier; 2003.
Kahle W, Leonhardt H, Platzer W. Atlas de anatomía para estudiantes y médicos. Tomo 1: Aparato
locomotor. Traducción de la 5 ed. Alemana. Barcelona: Ediciones Omega; 1995.
Proubasta J, Gil J, Planell JA. Fundamentos físicos de la biomecánica del aparato locomotor. Madrid:
Ergon; 1996.
Sobbota J. Putz R, Pabst R, editors. Atlas of human anatomy. Vol. 1-2. 13 ed. Munich (Germany): Urban
& Fischer; 2001.
Tous J. Nuevas tendencias en fuerza y musculación. Barcelona: Ergo; 1999.
Zatsiorsky VM. Kinematics of human motion. Champaign, IL (U.S.A.): Human Kinetics; 1998.
Zatsiorsky VM. Kinetics of human motion. Champaign, IL (U.S.A.): Human Kinetics; 2002.
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