Работа и утомление мышц – биология

Работа мышц

Су­ще­ству­ют раз­лич­ные типы мышц, в за­ви­си­мо­сти от того, где они рас­по­ла­га­ют­ся на теле и какую ра­бо­ту вы­пол­ня­ют.

Раз­ли­ча­ют мышцы – сги­ба­те­ли и раз­ги­ба­те­ли, мышцы, при­во­дя­щие и от­во­дя­щие кость в су­ста­ве, мышцы, вы­пол­ня­ю­щие кру­го­вые дви­же­ния (по ча­со­вой или про­тив ча­со­вой стрел­ки).

Мышца может со­кра­щать­ся, уве­ли­чи­ва­ясь или умень­ша­ясь в раз­ме­ре, а также тя­нуть за собой кость. Но мышца не спо­соб­на тол­кать кость, по­это­му в су­ста­ве необ­хо­ди­мо, как ми­ни­мум, 2 мышцы, чтоб он мог сги­бать­ся и раз­ги­бать­ся.

Мыш­цы-ан­та­го­ни­сты – мышцы, ко­то­рые вы­пол­ня­ют про­ти­во­по­лож­ные дви­же­ния (см. Рис. 1).

Рис. 1.

Мыш­цы-си­нер­ги­сты – мышцы, ко­то­рые вме­сте вы­пол­ня­ют одно и то же дви­же­ние.

2. Работа мышц-антагонистов

Раз­бе­рем ра­бо­ту мышц-ан­та­го­ни­стов на при­ме­ре би­цеп­са и три­цеп­са (см. Рис. 2).

Когда би­цепс со­кра­ща­ет­ся, уве­ли­чи­ва­ет­ся его объем и уко­ра­чи­ва­ет­ся его длина. Су­хо­жи­лье би­цеп­са тянет за лу­че­вую кость и под­ни­ма­ет пред­пле­чье. В это время три­цепс на­хо­дит­ся в рас­слаб­лен­ном и удли­нен­ном со­сто­я­нии.

Рис. 2. Под­ни­ма­ние руки

Для опус­ка­ния руки три­цепс со­кра­ща­ет­ся, уве­ли­чи­вая свой объем, его су­хо­жи­лие тянет за лок­те­вую кость. В это время би­цепс на­хо­дит­ся в со­сто­я­нии покоя и удли­не­ния.

При удер­жа­нии тя­же­сти на вы­тя­ну­той руке би­цепс и три­цепс на­пря­же­ны од­но­вре­мен­но (см. Рис. 3). В дан­ном слу­чае они ра­бо­та­ют как си­нер­ги­сты.

Рис. 3. Дер­жа­ние пред­ме­та на вы­тя­ну­той руке

Ра­бо­та мышц ру­ко­во­дит­ся нерв­ной си­сте­мой. Обыч­но 1 нерв­ное во­лок­но свя­за­но с несколь­ки­ми нерв­ны­ми во­лок­на­ми и об­ра­зу­ет дви­га­тель­ную еди­ни­цу, ко­то­рая на­зы­ва­ет­ся мо­то­ней­рон.

3. Функционирование мышц на клеточном уровне

Функ­ци­о­ни­ро­ва­ние мышц на кле­точ­ном уровне обес­пе­чи­ва­ет­ся со­кра­ти­тель­ны­ми бел­ка­ми: ак­ти­ном и мио­зи­ном (см. Рис. 4).

Аме­ри­кан­ский ци­то­лог Хакс­ли до­ка­зал, что эти 2 типа во­ло­кон об­ра­зу­ют ма­лень­кие пучки, ко­то­рые рас­по­ла­га­ют­ся в опре­де­лен­ной по­сле­до­ва­тель­но­сти в мио­фиб­рил­лах мы­шеч­но­го во­лок­на.

Нити ак­ти­на и мио­зи­на на­кла­ды­ва­ют­ся друг на друга и могут дви­гать­ся от­но­си­тель­но друг друга.

Рис. 4.

Когда во­лок­на ак­ти­на и мио­зи­на дви­га­ют­ся, мио­фиб­рил­лы ста­но­вят­ся ко­ро­че. Таким об­ра­зом, мы­шеч­ное во­лок­но со­кра­ща­ет­ся.

Для ра­бо­ты мы­шеч­но­го во­лок­на необ­хо­ди­ма энер­гия. По­это­му там про­ис­хо­дит окис­ле­ние ор­га­ни­че­ских ве­ществ, в первую оче­редь, глю­ко­зы, в ре­зуль­та­те чего и вы­де­ля­ет­ся энер­гия (см. Рис. 5).

Рис. 5.

33% энер­гии рас­хо­ду­ет­ся на ра­бо­ту мышц, а 67% пе­ре­да­ет­ся с кро­вью окру­жа­ю­щим тка­ням и ис­поль­зу­ет­ся для под­дер­жа­ния тем­пе­ра­ту­ры тела. По­это­му, когда че­ло­век за­мер­за­ет, у него на­чи­на­ет­ся дрожь. Эти мел­кие мы­шеч­ные со­кра­ще­ния спо­соб­ству­ют до­пол­ни­тель­ной вы­ра­бот­ке тепла, таким об­ра­зом, че­ло­век со­гре­ва­ет­ся.

4. Утомление мышц

Утом­ле­ние – это неспо­соб­ность мышцы ка­кое-то время вы­пол­нять при­выч­ную для нее ра­бо­ту. Оно воз­ни­ка­ет при слиш­ком дол­гой ра­бо­те мышц. Ино­гда может воз­ни­кать тре­мор (неболь­шая дрожь). Во время от­ды­ха кровь уно­сит из мышц вред­ные ве­ще­ства, они вос­ста­нав­ли­ва­ют­ся и снова могут вы­пол­нять свою ра­бо­ту.

Мышцы могут вы­пол­нять 2 типа ра­бо­ты:

1. Ди­на­ми­че­скую – по­пе­ре­мен­ное со­кра­ще­ние.

2. Ста­ти­че­скую – пре­бы­ва­ние в по­сто­ян­ном на­пря­же­нии.

Во время ди­на­ми­че­ской ра­бо­ты мышцы уста­ют мед­лен­нее, чем во время ста­ти­че­ской. Это свя­за­но с тем, что мышцы ра­бо­та­ют по­пе­ре­мен­но, в то время как при ста­ти­че­ской ра­бо­те все мышцы на­хо­дят­ся в по­сто­ян­ном на­пря­же­нии.

При вы­пол­не­нии фи­зи­че­ской ра­бо­ты важно со­блю­дать оп­ти­маль­ный ритм и объем на­гру­зок. Эти па­ра­мет­ры свя­за­ны с воз­рас­том и фи­зи­че­ским со­сто­я­ни­ем че­ло­ве­ка.

Се­че­нов раз­ра­бо­тал тео­рию утом­ле­ния. Он об­ра­тил вни­ма­ние, что если пра­вая рука уста­ла, то она от­ды­ха­ет на­мно­го быст­рее, если при этом левая рука ра­бо­та­ет. По­это­му фи­зи­че­скую на­груз­ку необ­хо­ди­мо че­ре­до­вать со сме­ной де­я­тель­но­сти (че­ре­до­вать раз­ные типы на­груз­ки).

Вопросы к конспектам

1. Ко­ле­сов Д.В., Маш Р.Д., Бе­ля­ев И.Н. Био­ло­гия. 8. – М.: Дрофа. – С. 72, за­да­ния и во­прос 3.2. Как вза­и­мо­дей­ству­ют мыш­цы-ан­та­го­ни­сты?3. Опи­ши­те функ­ци­о­ни­ро­ва­ние мышцы на кле­точ­ном уровне.4. Под­го­товь­те неболь­шое со­об­ще­ние о том, какие мышцы и каким об­ра­зом со­кра­ща­ют­ся при ходь­бе, пись­ме или дру­гом дей­ствии на ваш выбор.

Источник: http://100ballov.kz/mod/page/view.php?id=1419

Презентация по биологии на тему: “Работа и утомление мышц” (8 класс)

Инфоурок › Биология › Презентации › Презентация по биологии на тему: “Работа и утомление мышц” (8 класс).

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд 2 слайд Описание слайда:

Повторим: Как устроены скелетные мышцы? Какие функции выполняют скелетные мышцы? Какие свойства присущи скелетным мышцам? Как мышцы прикрепляются к костям? Чем представлены сократительные элементы мышечных волокон? Какие мышцы называют синергистами. А какие антагонистами?

3 слайд Описание слайда:

1. Какие вы знаете свойства мышечной ткани? 2. Под влияние чего сокращаются мышцы? 3. Что дает нашим мышцам определенную работоспособность? 4. Какие физические качества присуши мышцам?

4 слайд Описание слайда:

Физические качества мышц Сила Скорость Выносливость Зависит от: -массы сократительных белков -количества мышечных волокон -частоты нервных импульсов, поступающих к мышце Зависит от: -длины мышечных клеток -длины миофибрилл Зависит от: тонуса мышцы – времени сокращения

5 слайд Описание слайда:

Тонус мышц Мышцы в живом организме никогда, даже при покое, не бывают полностью расслаблены, они находятся в состоянии некоторого напряжения – тонуса. Мышечный тонус поддерживается редкими импульсами, поступающими в мышцы из центральной нервной системы. Благодаря мышечному тонусу поддерживается устойчивость и положение

6 слайд Описание слайда:

Мышцы выполняют механическую работу. Мышца – конечное звено рефлекторной дуги – рабочий орган.

7 слайд Описание слайда:

Работа мышцы – это сокращение мыщцы, при котором она может поднимать или перемещать какой-либо груз. А = Р х S (сила на расстояние) A = m х h (масса на высоту)

8 слайд Описание слайда:

Работа мышц связана с расходованием энергии. Энергию для мышечных сокращений предоставляет молекула АТФ

9 слайд 10 слайд Описание слайда:

Статическая работа мышц – это активная фиксация органов относительно друг друга и придание определенного положения телу, при этом мышца развивает напряжение без изменения длины.

11 слайд Описание слайда:

Динамическая работа мышц – это смещение одних органов относительно других и перемещение тела в пространстве, при этом мышца изменяет длину и толщину.

12 слайд Описание слайда:

Подумайте и решите Какая работа легче: статическая, связанная с удержанием груза, или динамическая – по перемещению груза той же массы?

13 слайд Описание слайда:

Для работы мышц используется энергия, которая выделяется в результате расщепления углеводов в клетках Углеводы + О2 = Н2О + СО2 + энергия (АТФ) Что происходит при длительной работе? При длительной работе наступает утомление – постепенное снижение работоспособности

14 слайд Описание слайда:

Длительное мышечное напряжение приводит к развитию утомления. Причины утомления связаны с накоплением продуктов распада органических веществ в местах контактов: нейрон-нейрон, нейрон- мышца.

15 слайд Описание слайда:

Утомление Утомление – особое состояние, которое проявляется в ухудшении двигательных функций, координации движений, снижении работоспособности; носит временный характер. Биологическое значение утомления: Это сигнал о том, что ресурсы организма начинают истощаться.

16 слайд Описание слайда:

И.М. Сеченов установил, что при ритмической работе утомление наступает позже, так как в промежутках между сокращениями мышца отдыхает, интенсивная работа мышц с большой нагрузкой приводит к быстрой утомляемости, наиболее оптимальными для мышц являются средние нагрузки и ритм, а лучший способ восстановить работоспособность мышц – активный отдых (с активной деятельностью других мышц)

17 слайд Описание слайда:

Активный отдых – лучшее средство для снижения утомления

18 слайд Описание слайда:

Гиподинамия неблагоприятно отражается на здоровье людей

19 слайд Описание слайда:

Домашнее задание: § 20 Закончить лр№ Подумайте, почему при конструировании машин и механизмов стремятся уменьшить статическую работу рабочего места? Как этого добиваются? Сообщения: «Гиподинамия – болезнь цивилизации» «История физического воспитания» «Физическая культура и здоровье»

20 слайд Описание слайда:

Практическая работа №3. «Выявление влияния статической и динамической работы на утомление мышц Цель: выяснить влияние статической и динамической работы на утомление мышц. Оборудование: секундомер, груз массой 1,5 и 3 кг. Ход работы. Опыт 1. Утомление при статической работе. 1.

Испытуемый берет груз массой 1,5 кг, и держит его в руке, отведенной в сторону под прямым углом к туловищу. На уровне вытянутой руки  сделайте на доске отметку мелом и включите секундомер.  Наблюдайте, за какое время произойдет утомление мышц. 2.

Испытуемый берет груз массой 3 кг, повторяет опыт. 

21 слайд Описание слайда:

Опыт 2 Утомление при динамической работе  1. Испытуемый поднимает тот же груз(1,5 кг,3кг) до сделанной метки и  опускает его. Наблюдайте, за какое время произойдет утомление. 2. Результаты оформите в таблице. Работа Нагрузка 1,5 кг Нагрузка 3 кг   Статическая Динамическая

22 слайд Описание слайда:

Вывод:  1. Как нагрузка влияет на развитие утомления мышц? 2. Какая работа более утомительна? Почему при стирке белья спина устает больше, чем руки? 3. Как лучше нести груз: без отдыха попеременно правой и левой рукой,  или одной правой, а потом, отдохнув минуту, груз снова нести в этой же руке?

23 слайд Описание слайда:

Каким образом мышцы совершают работу? Какая работа называется динамической? Статической? Какая работа совершается при удержании груза? Как работают мышцы-сгибатели и мышцы-разгибатели? Верно ли утверждение, что вся мышечная деятельность носит рефлекторный характер? Обоснуйте свой ответ. Почему мышцы устают? От чего зависит скорость развития утомления мышц?

24 слайд Описание слайда:

Биологические задачи: 1. В каком состоянии находится трехглавая мышца при сгибании руки в локте? 2. Какие мышцы напряжены, когда мы держим предмет на весу, на вытянутой руке? 3. Укажите мышцы противоположно действующие на коленный сустав. 4. При помощи каких мышц выражаются эмоции?

Общая информация

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Источник: https://infourok.ru/prezentaciya-po-biologii-na-temu-rabota-i-utomlenie-mishc-klass-1454787.html

Работа мышц. Утомление | Учеба-Легко.РФ – крупнейший портал по учебе

Электрические импульсы, приходящие по двигательным нервным волокнам, вызывают в мышечных волокнах возбуждение, проявляющееся в их сокращении. В скелетных мышцах мышечные волокна изолированы друг от друга, поэтому возбуждение, возникающее в одном из них, не распространяется на соседние.

При этом возбужденное мышечное волокно сокращается по закону «все или ничего», т. е. если нервные импульсы пришли к мышечному волокну и оказались способными вызвать его возбуждение, то мышечное волокно сокращается с максимально возможной для него силой. Сократиться в полсилы оно не может.

Поэтому степень сокращения мышцы зависит только от числа сократившихся в данный момент волокон. Сила мышц с продольным расположением волокон зависит от их толщины. Мышцы, выполняющие общую работу в одном и том же суставе, называют мышцами-синергистами (от греч. sinergio — сотрудничество).

Например, плечевая мышца и двуглавая мышца плеча сгибают руку в локтевом суставе, средняя и малая ягодичные мышцы-отводят ногу в тазобедренном суставе. Мышцы антагонисты, наоборот, при сокращении вызывают противоположные движения в одном и том же суставе. Так, трехглавая мышца плеча разгибает руку в локтевом суставе, а двуглавая мышца плеча вызывает ее сгибание.

Портняжная мышца приводит к сгибанию в коленном суставе, а четырехглавая — к разгибанию. По отношению к та зобедренному суставу эти же две мышцы являются уже не антагонистами, а синергистами, так как совместно сгибают бедро в тазобедренном суставе.

Длительная мышечная работа приводит к мышечному утомлению. Утомление — временное снижение работоспособности (клетки, органа или всего организма), наступающее в результате работы и исчезающее после отдыха. Статическая нагрузка быстрее приводит к утомлению, чем динамическая.

Динамическая нагрузка характеризуется быстрым изменением во времени ее значения и приводит к чередованию сокращения и расслабления мышц. При статической работе, например при удерживании груза, мышцы находятся в напряженном состоянии длительное время.

При этом импульсы поступают к мышечным волокнам с большой частотой, поэтому каждый очередной нервный импульс приходит к мышце раньше, чем она успеет расслабиться после предыдущего импульса.

В развитии утомления, возникающего при мышечной работе, ведущую роль играет не усталость самих мышц (пери­ферический механизм утомления), а особое состояние двигательных нервных центров (центральный механизм утомления).

Читайте также:  Модификационная изменчивость - биология

Отсюда становится ясно, почему физическая работоспособность так зависит от настроения. Если работа выполняется с интересом, утомление наступает не так скоро.

Убедительным доказательством ведущей роли состояния нервных центров в развитии утомления (центральный механизм утомления) являются результаты описываемого эксперимента.

Человек, находящийся под гипнозом, быстро устает и обливается потом, поднимая легкую корзинку, если ему внушили, что у него в руках тяжелая гиря. И, наоборот, легко и долго ритмично поднимает гирю, если, находясь под гипнозом, думает, что у него в руках легкая корзинка.

С состоянием двигательных нервных центров связано и другое явление. Когда одно и то же движение попеременно выполняется правой и левой рукой, усталость возникает не так скоро, как в случае, если то же движение и в том же ритме осуществляется только одной рукой.

Поэтому для восстановления работоспособности какой-нибудь группы мышц более благоприятен не полный покой, а интенсивная работа другой мышечной группы. Великий русский физиолог Иван Михайлович Сеченов называл такой отдых «активным отдыхом». Преимущество активного отдыха И. М.

Сеченов рассматривал как доказательство преобладания центральных механизмов в развитии утомления над периферическими.

При динамической работе скорость утомления зависит от двух показателей — физической нагрузки, падающей на мышцу, и от ритма работы, т. е. от частоты мышечных сокращений.

При увеличении нагрузки или при учащении ритма мышечных сокращений утомление наступает быстрее. Влияние этих условий на объем выполненной работы изучал в начале нашего века И. М. Сеченов.

Оказалось, что если увеличивать нагрузку, интенсивность выполняемой работы возрастает, но только до определенного уровня, а затем снижается. Мышечная работа достигает максимального объема при средних нагрузках и средних скоростях сокращения мышц.

Таким образом, И. М. Сеченовым были заложены основы новой науки — гигиены труда.

Источник: http://uclg.ru/education/biologiya/8_klass/oporno-dvigatelnaya_sistema/lecture_lec_rabota_myishts__utomlenie.html

Урок по теме: “Работа мышц. Утомление”

Работа мышц 8 класс

Работа мышц

Мышцы, сокращаясь или напрягаясь, производят работу.

Работой мышц управляет нервная система, она обеспечивает согласованность действия мышц.

Деятельность скелетной мускулатуры человека имеет рефлекторный характер: непроизвольное отдергивание руки от горячего предмета, дыхательные движения, ходьба, различные трудовые движения – все это двигательные рефлексы разной сложности .

Работа мышц

  • Мышца – конечное звено рефлекторной дуги – рабочий орган.

Двигательная единица

группа мышечных волокон, иннервируемых одним двигательным нейроном, которые сокращаются одновременно

Регуляция работы мышц. Динамическая и статическая работа

Нервная дуга регуляции движений мышц, участвующих в

А) удержании груза – головной мозг – возбуждающий сигнал двуглавой мышцы (при этом трехглавая расслаблена)

Б) перемещении груза –

головной мозг – возбуждающий сигнал двуглавой мышцы (при этом трехглавая расслаблена), затем к трехглавой (расслабляется двуглавая)

Работа мышц

Работа мышц связана с расходованием энергии. Энергию для мышечных сокращений предоставляют молекулы АТФ.

Сокращаясь, мышцы приводят в движение кости, действуя на них как на рычаги.

Движение в любом суставе обеспечивается как минимум двумя мышцами, действующими в противоположных направлениях. Такие мышцы называются мышцы – антагонисты.

Если движение совершается группой мышц, то такие мышцы называются мышцы – синергисты.

Мышцы – антагонисты

Мышцы–антагонисты – две мышцы, действующие в противоположных направлениях.

Сгибатель – разгибатель

(учебник стр. 112);

Приводящие – отводящие.

Мышцы – синергисты

Мышцы – синергисты – группа мышц, совершающих одно движение.

Работа мышц

Динамическая

Статическая

Динамическая работа

Динамическая работа мышц – это смещение одних органов относительно других и перемещение тела в пространстве, при этом мышца меняет длину и толщину.

Такая работа совершается при поднятии тяжестей, ходьбе, беге.

Статическая работа

Статическая работа мышц – активная фиксация органов относительно друг друга и придание определенного положения телу, при этом мышца развивает напряжение без изменения длины.

Такая работа совершается при удерживании частей тела в определенном положении, удерживании груза, стоянии, сохранении позы.

Утомление мышц

Длительное мышечное напряжение приводит к мышечному утомлению. Утомление – временное снижение работоспособности мышц , возникающее по мере их работы.

Причины утомления связаны с накоплением продуктов распада органических веществ в местах контакта: нейрон-нейрон, нейрон–мышца. И.М.Сеченов установил, что при ритмической работе утомление наступает позже, так как в промежутках между сокращениями мышца отдыхает. Интенсивная работа мышц с большой нагрузкой приводит к быстрой утомляемости.

Наиболее оптимальными для мышц являются средние нагрузки и ритм, а лучший способ восстановить работоспособность мышц – активный отдых (с активной деятельностью других мышц).

Утомление – временное снижение

работоспособности организма.

Вызвано торможением нервных центров.

Иван Михайлович Сеченов (1829 – 1905).

Русский физиолог.

Заложил основы гигиены труда.

Утомление мышц

При динамической работе утомление наступает медленно, так как мышцы работают по очереди (в промежутках между сокращениями мышца отдыхает).

При статической работе утомление наступает быстрее, так как в действие вовлекаются одновременно все мышцы.

Лабораторная работа №6

Выявление влияния статической и динамической работы на утомление мышц.

Цель: выявить зависимость наступления утомления от вида выполняемой работы.

Ход работы:

I. 1 ученик – ……………………………… работа мышц.

Утомление наступило ………………………………… .

2 ученик – ……………………………… работа мышц.

Утомление наступило ………………………………… .

II 1. Движения тела происходят благодаря ………….. ………….. . 2. Все мышцы работают …………………… . 3. Мышцы противоположного действия называются …………………; действующие в одном направлении ………………… .

4. Работа мышц, связанная с перемещением груза в пространстве называется – …………………; а связанная с удержанием определенной позы – …………………….. . 5. Длительная, непрерывная и однообразная работа вызывает ………………… …………. .

Вывод:

Поднимать и опускать груз ……, чем держать на весу. При статической работе утомление наступает ……, так как …… . При динамической работе утомление наступает ……, так как …… .

Гигиена труда

  • Чередование различных видов деятельности – залог высокой работоспособности.

«Болезнь цивилизации».

  • Гиподинами́я  — нарушение функций организма (опорно-двигательного аппарата, кровообращения, дыхания, пищеварения) при ограничении двигательной активности, снижении силы сокращения мышц.

Распространённость гиподинамии возрастает в связи с урбанизацией, автоматизацией и механизацией труда, увеличением роли средств коммуникации.

Атеросклероз

Обобщение материала:

  • 1. Каким образом мышцы совершают работу?
  • 2. Какая работа называется динамической? Статической?
  • 3. Какая работа совершается при удержании груза? 4. Как работают мышцы-сгибатели и мышцы- разгибатели?
  • 5. Верно ли утверждение, что вся мышечная деятельность носит рефлекторный характер?
  • 6. Почему мышцы устают?
  • 7. От чего зависит скорость развития утомления мышц?

Домашнее задание

С. 112-113 читать, 114-115 вопросы устно.

Измерить массу, рост, окружность грудной клетки.

Ответить на вопрос письменно в тетради: Что произойдет, если дать одинаковую физическую нагрузку начинающему спортсмену и спортсмену со стажем?

Источник: https://multiurok.ru/index.php/files/urok-po-teme-rabota-myshts-utomlenie.html

Биология и медицина

При непрерывной стимуляции волокна скелетной мышцы развиваемое им напряжение со временем ослабевает, несмотря на продолжающееся поступление стимулов ( рис. 30.27). Уменьшение мышечного напряжения, вызванное предшествующей сократительной активностью, называется мышечным утомлением.

Другие признаки утомления – уменьшение скорости укорочения и расслабления. Момент начала утомления и скорость его развития зависят от типа мышечных волокон, а также от интенсивности и длительности мышечной работы.

Если после начала утомления мышца получит отдых, особенно активный, ее способность сокращаться при возобновлении стимулов может восстановиться ( рис. 30.27 ). Это связано с удалением молочной кислоты и возобновлением запасов энергии в мышце.

Скорость восстановления определяется длительностью и интенсивностью предшествующей деятельности. Некоторые мышечные волокна при непрерывной стимуляции быстро утомляются, но после короткого отдыха так же быстро восстанавливаются.

Утомлением такого типа (высокочастотное утомление) сопровождаются высокоинтенсивные непродолжительные упражнения, например, подъем тяжелого груза.

И наоборот, так называемое низкочастотное утомление развивается относительно медленно при длительном не слишком интенсивном упражнении с циклическими периодами сокращения и расслабления (например, при беге на длинную дистанцию); после этого для полного восстановления мышцы требуется гораздо более длительный отдых, часто до 24 ч.

Можно было бы объяснить утомление расходованием донора энергии – АТФ. Однако обнаружено, что содержание АТФ в мышце после утомления не намного ниже, чем в состоянии покоя, и такое снижение недостаточно для нарушения рабочего цикла поперечных мостиков .

Если бы мышца продолжала сокращаться без утомления, концентрация АТФ со временем могла упасть до критического уровня, когда поперечные мостики остаются устойчиво прикрепленными (ригидная конфигурация) и происходит повреждение мышечных волокон.

Следовательно, мышечное утомление могло появиться как защитный механизм, который предотвращает наступление ригидности.

В развитии утомления скелетной мышцы играют роль многие факторы. При высокоинтенсивном кратковременном упражнении утомление возникает прежде всего из-за того, что нарушается проведение потенциалов действия вдоль поперечных Т-трубочек в глубь мышечного волокна и Са2+ уже не высвобождается из саркоплазматического ретикулума .

Такое нарушение проводимости обусловлено тем, что в малом объеме Т-трубочек после каждого очередного потенциала действия постепенно накапливаются ионы К+; вследствие этого мембрана Т-трубочек частично деполяризуется и, наконец, перестает проводить потенциалы действия.

При отдыхе возбудимость мембраны быстро восстанавливается благодаря диффузии накопившихся ионов К+ из Т-трубочек.

Во время низкоинтенсивного длительного упражнения утомлению способствует ряд процессов, причем ни один из них нельзя признать главной его причиной. Один из очень важных факторов – накопление молочной кислоты .

Поскольку от цитоплазматической концентрации ионов Н+ существенно зависит конформация (и, следовательно, активность) белковых молекул, повышение кислотности внутриклеточной среды влияет на структуру мышечных белков – актина , миозина , а также белков, задействованных в высвобождении Са2+. Чтобы состояние мышечного волокна восстановилось, нужен синтез новых белков вместо изменившихся при утомлении. И, наконец, еще один фактор – расходование мышечного гликогена ; уменьшение запаса этого важного для сокращения источника энергии коррелирует с началом утомления, хотя истощение АТФ и не является конечной причиной утомления.

Существует совершенно иной тип утомления: оно развивается не в мышце, а в определенных областях коры мозга, которые при этом перестают посылать возбуждающие сигналы к мотонейронам.

Процесс носит название центрального (нервно-психического) утомления и может заставить человека прекратить физическую деятельность, даже если сами мышцы не утомлены.

Успешное выступление спортсмена зависит не только от физического состояния соответствующих мышц, но и от воли к победе, т.е. от способности инициировать в ЦНС команды к мышцам, несмотря на возрастающее чувство усталости.

Ссылки:

Источник: http://medbiol.ru/medbiol/anatomia/0008e5c9.htm

Группы скелетных мышц. Режим работы и утомление мышц

Раздел 2 ОПОРА И ДВИЖЕНИЕ

Группы скелетных мышц (рис. 13.1). В скелетной мускулатуре выделяют мышцы головы и шеи, туловища, верхних и нижних конечностей.

Среди мышц головы выделяют жевательные и мимические. Жевательные мышцы перемещают нижнюю челюсть. Мимические мышцы одним концом прикрепляются к костям черепа, а вторым — к коже лица. Во время их сокращение участка кожи сдвигаются и выражение лица меняется. Круговая мышца рта обеспечивает движения губ. Мышцы шеи поворачивают и нагибают голову.

Часть грудных мышц участвует в движениях рук, а межреберные мышцы и диафрагма — в дыхательных движениях. Поверхностные мышцы спины обеспечивают движения рук и частично головы и шеи.

Глубинные мышцы спины разгибают и поворачивают туловище, поддерживают его в вертикальном положении.

Мышцы живота (брюшной пресс) образуют стенку брюшной полости, удерживают внутренние органы в установившемся положении, участвуют в движениях туловища вперед и в сторону.

Рис. 13.1. Скелетные мышцы человека: 1 — мимические мышцы; 2 — жевательные мышцы; 3 — бицепс; 4 — трицепс; 5 — большая грудная мышца; 6 — межреберные мышцы; 7 — прямая мышца живота; 8 — косая мышца живота; 9 — портняжный мускул; 10 — четырехглавая мышца бедра;

11 — икроножная мышца; 12 — двуглавая мышца бедра; 13 — большая ягодичная мышца; 14 — широчайшая мышца спины;

15 — трапециевидный мускул; 16— дельтовидную мышцу

Мышцы плечевого пояса обеспечивают движения рук в плечевом суставе и движение лопаток. Передняя группа мышц плеча — это сгибатели, а задняя – разгибатели руки в локтевом суставе. Передние мышцы предплечья сгибают кисть и пальцы, а задние — разгибают. В движении пальцев участвуют и мышцы кисти.

Мышцы пояса нижних конечностей осуществляют движения ног в тазобедренного суставе, выпрямляют согнутый вперед туловище, поддерживают вертикальное положение тела. Бедренные мышцы передней группы и задней группы разгибают и сгибают голень и бедро, а мышцы внутренней группы перемещают бедро внутрь и наружу. Берцовые мышцы передней и задней группы разгибают и сгибают стопу и пальцы.

Кроме мышц-антагонистов (см. § 9), в скелетной мускулатуре есть мышцы-синергисты, которые участвуют одновременно в одном движении. Синергистами является бицепс и плечевую мышцу, сгибают предплечье в локтевом суставе, трицепс и локтевой мышца, которые его разгибают.

Читайте также:  Углеводы. липиды - биология

Названия мышц происходят от их положения в теле (межреберный, подколенный), формы мышцы (дельтовидную, ромбовидный) и его расположение относительно вертикальной оси тела (косой и прямой мышцы живота).

Режимы работы и утомление мышц. Вспомним рука в локте сгибается, поскольку длина мышцы при сокращении уменьшается. Когда мы удерживаем руку согнутой, мышца не расслабляется. Итак, в мышечных волокнах продолжаются процессы, направленные на сокращение мышцы. Однако в то же время мышца не укорачивается. Почему?

В мышце силе, которая обусловлена сближением актинових нитей в сарко-мерах, всегда противодействует сила упругости эластичных составляющих мышцы (оболочки, эластичных белков и т. п).

Чем больше сокращается мышечное волокно, тем больше становится сила упругости, направленная противоположно. Однако пока равновесие между силами в волокнах не нарушается, длина мышцы не изменяется.

Если же сила сокращения преобладает силу упругости, мышечные волокна вкорочуються, вызывая движение.

Режим работы мышц, при котором сокращение мышц сопровождается изменением их длины, называют динамическим. В динамическом режиме мышцы работают во время движений. В статическом режиме работы сокращение мышц не сопровождается их укорочением. В таком режиме мышцы работают, поддерживая позу, удерживая груз.

Как связаны режимы работы мышц с утомлением? Снижение работоспособности мышц, которое вызывает чувство усталости, возникает у вас, если вы долго держите в руке тяжелый портфель. Что происходит в это время в мышцах? Во-первых, истощаются нейроны, которые иннервируют мышцы: уменьшается продукция медиаторов (см.

§ 8) и, соответственно, частота нервных импульсов, поступает к мышечным волокнам. Во – вторых, во время сокращения мышцы в нем сжимаются капилляры, и обмен веществами между ними и волокнами временно прекращается. В волокнах исчерпывается запас энергии и накапливаются вредные продукты метаболизма.

Как следствие — развивается утомление, и вы освобождаете руку от груза, расслабляя ее мышцы.

Мышцы устают скорее, работая в статическом режиме. Во время работы в динамическом режиме сокращение чередуется с расслаблением. Во время расслабления и кровоток в мышцах, и продукция медиаторов в нейронах восстанавливаются. Поэтому в динамическом режиме работы работоспособность мышц сохраняется дольше.

Чтобы повысить работоспособность мышц, их необходимо систематически тренировать, чередуя нагрузки с отдыхом. Отдохнув, мышцы приобретают способность выполнять еще большую работу чем к утомлению.

Последовательно увеличивая нагрузку, можно развить работоспособность мышц. Однако их работа не должна быть очень длительной и слишком интенсивной.

Это может привести к тяжелой переутомления, которая исчерпывает энергетические запасы мышечных волокон.

ЧЕЛОВЕК И ЕГО ЗДОРОВЬЕ

Искривление позвоночника. Боковое искривление позвоночника (сколиоз) развивается обычно в детском возрасте из-за того, что ребенок долго сидит за столом, согнувшись в сторону.

Со временем сколиоз приводит к выпадению межпозвоночных дисков, защемления нервов и, как следствие, к радикулита, паралича и тому подобное.

Профилактика сколиоза проста: это утренняя гимнастика, использования удобной мебели, соблюдение правильной позы во время работы за столом.

Плоскостопие — сплющивание свода стопы, вследствие чего человек опирается на всю подошву.

Плоскостопие обычно бывает приобретенной и развивается у детей из-за чрезмерной нагрузки на связки, мышцы и кости, избыточную массу тела, ношение обуви без каблука и на эластичной подошве.

Чтобы предотвратить плоскостопия, следует укреплять мышцы свода стопы: больше ходить босиком по мягкой поверхности, ходить на носках, на пятках, на внутренних и внешних краях стоп.

Переломы — это нарушение целостности кости. Различают переломы закрытые (без повреждения кожи) и открытые. При закрытом переломе костей конечности необходимо добиться ее недвижимости, жестко зафиксировав кость выше и ниже места перелома. Обычно это делают с помощью специальных шин и бинта.

Если под рукой их нет, подойдет негибкий предмет (линейка, кусок плотного картона и т. п), длиной более сломанной кости, и кусок ткани или веревки. При подозрении на перелом позвоночника пострадавшего укладывают на жесткую поверхность.

При открытых переломах перед наложением шины рану дезинфицируют и накладывают на нее повязку.

Вывих — ненормальное смещение суставных поверхностей относительно друг друга. Вывих обычно сопровождается разрывом суставной сумки. Возможны и разрывы сухожилий в местах их прикрепления к кости, кровоизлияния в окружающие ткани и суставы.

В случае вывиха необходимо обеспечить суставу полный покой. Если вивихнуто руку, ее следует подвесить на косынке или бинтом. Для уменьшения боли к травмированному суставу следует приложить пузырь со льдом или холодной водой.

После оказания первой помощи пострадавшего следует немедленно доставить к врачу.

ИТОГИ

• Опорно-двигательная система образована скелетом и мышцами. Она обеспечивает движения и поддержание позы, служит опорой для всех других систем органов, защищает внутренние органы.

• В составе костей выделяют костную и хрящевую ткань. Костная ткань содержит клетки остеоцити, продуцирующих большое количество твердого и упругого межклеточного вещества.

• Скелет состоит из костей, хрящей и связок. За прямохождение скелет человека имеет ряд особенностей: изгибы позвоночника, склепінну стопу, широкие тазовые кости.

• Мышцы прикрепляются к костям с помощью сухожилий. Движения совершаются в результате сокращения мышц. Скелетные мышцы образованы посмугованою мышечной тканью. Регулирует работу опорно-двигательной системы нервная система.

Источник: http://schooled.ru/textbook/biology/9klas/13.html

Работа и сила мышц. Утомление мышц

Механизм мышечного сокращения и расслаблениязаключается в перемещении нитей актина относительно нитей миозина.

Нити актина двигаются как по туннелю, между миозиновыми фибриллами, за счет чего волокно укорачивается. Такое сокращение, сопровождающееся изменением длины, называют изотоническим.

Тип сокращения, который осуществляется при неизменной длине, называют изометрическим. Энергию для перемещения нитей дает АТФ.

Сила сокращения мышцзависит от количества нейромоторных единиц, участвующих в этом сокращении, от частоты раздражения, до известного предела.

Максимальное напряжение, которое может развить мышца, определяется числом образующих ее волокон: чем оно больше, тем больше сила мышц. Поэтому перистые мышцы, в которых велико число волокон, отличаются большой силой.

Проявление силы зависит от особенностей прикрепления мышцы к костям. Мышцы с большей площадью опоры имеют большие возможности для проявления силы.

Мышца, сокращаясь, производит работу. Величина ее равна произведению массы груза на поднятую высоту. Отсюда следует, что максимальная работа, выполняемая при одиночном сокращении мышцы, зависит от ее силы (чем больше сила, тем больший груз может быть поднят) и степени укорочения мышцы.

В процессе естественной деятельности человека величина работы, выполняемой той или иной мышцей, в значительной степени зависит от способности ее длительно находиться в сокращенном состоянии, т. е. от степени выносливости мышц. Различают выносливость к статическим и динамическим усилиям.

Выносливость к статическим усилиям определяется временем, в течение которого удерживается величина заданного усилия. Она различна для различных мышц. Наименьшей выносливостью характеризуется трехглавая мышца плеча (1 мин при усилии, равном 50 % от максимального), наибольшей — икроножная мышца
(7 мин).

Выносливость к динамической работе зависит как от величины поднимаемого груза, так и от темпа работы. Работа бывает наибольшей при какой-то средней величине груза и частоте движений. Выносливость к динамической и статической работе можно увеличивать путем тренировки.

При длительной как динамической, так и статической работе наступает утомление мышц.

Работа мышц — необходимое условие их существования. Длительная бездеятельность мышц ведет к их атрофии и потере ими работоспособности. Тренировка, т. е. систематическая, нечрезмерная работа мышц, способствует увеличению их объема, возрастанию силы и работоспособности, что важно для физического развития всего организма.

Глава 7. ВОЗРАСТНАЯ АНАТОМИЯ
И ФИЗИОЛОГИЯ СИСТЕМЫ КРОВИ

Дата добавления: 2016-09-06; просмотров: 1982;

Источник: https://poznayka.org/s58132t1.html

Биология в лицее

Работа и сила мышц

Движение тела происходит благодаря сокращению мышц. Когда мышцы сокращаются, они совершают работу.

При сокращении мышц кости сближаются или отдаляются, передвигая тело или его части, поднимают или удерживают груз.

Мышцы, которые обеспечивают движение, делятся на сгибатели и разгибатели, приводящие и отводящие, вращающие кость по часовой стрелке и против нее.

Одна и та же мышца не может сгибать и разгибать кости в суставе, а движение костей и вместе с ними частей туловища производят как минимум две мышцы (на самом деле их значительно больше). Не всегда мышцы располагаются там, где прикладывается их сила.

Амплитуда – размах движений зависит от длины мышечных волокон, а сила – от площади поперечного сечения мышечного пучка. Чтобы согнуть кисть в кулак, мышцы должны обладать достаточной длиной.

Вот почему мышцы, сгибающие и разгибающие пальцы, находятся на предплечье, мышцы, опускающие и поднимающие плечо, – на туловище и т. д.

Мышцы противоположного действия называются антагонистами, а мышцы, действующие в одном направлении, синергистами. Они работают согласованно.

При сокращении мышц-сгибателей мышцы-разгибатели расслабляются. При сокращении разгибателей расслабляются сгибатели. Регулирует работу скелетных мышц соматический отдел нервной системы.

Обе группы мышц могут находиться одновременно в расслабленном состоянии (руки свободно висят вдоль тела). При удержании тяжестей в вытянутых руках мышцы-сгибатели и мышцы-разгибатели работают вместе, прижимая кости друг к другу. Здесь они действуют как синергисты.

Любая работа связана с потреблением энергии. Источником энергии в организме являются биологическое окисление и распад органических веществ. При сокращении мышц увеличивается расход энергии и трата органических веществ, чаще всего глюкозы.

Утомление мышц

В процессе работы в мышцах накапливаются вредные вещества. Длительная, непрерывная, однообразная работа вызывает утомление мышц. После отдыха утомление проходит, мышцы вновь способны сокращаться и производить работу. Почему так происходит?

Когда мышцы отдыхают, кровь выносит вредные вещества из клеток. Отдых необходим для восстановления силы мышц.

Работоспособность и производительность труда человека зависят от его умения организовывать свое рабочее время. Большая нагрузка на мышцы, частые, суетливые движения быстро приводят к утомлению. При выполнении физической работы необходимо соблюдать средние, т.е. оптимальные, ритм и нагрузку.

Оптимальные ритм работы и нагрузка обусловлены возрастом человека, его физической и профессиональной подготовленностью. Каждый человек, совершенствуя профессиональное мастерство, может повысить свою производительность труда.

На повышение работоспособности человека благоприятно влияют занятия физической культурой, спортом.

Динамическая и статическая работа мышц

Работа, связанная с перемещением тела или груза в пространстве, называется динамической, а работа, связанная с удержанием определенной позы или груза, – статической. Чтобы определить, какая из них быстрее вызывает утомление мышц, проведем опыт.

Возьмите портфель с книгами, засеките время по секундомеру и держите портфель в отведенной в сторону руке столько, сколько сможете.

Вначале рука неподвижна. Затем она незаметно начинает опускаться и рывком поднимается. Это первый признак утомления. Лицо краснеет. Рука начинает подрагивать. В конце опыта может начаться заметная дрожь. Снижается координация движений. Тело может покачнуться, а портфель – выпасть из руки. Наконец, рука с портфелем опускается. Опыт закончен.

Как правило, груз удается держать недолго, утомление наступает быстро. Если отдохнуть и заняться динамической работой: поднимать и опускать портфель до уровня отметки, то окажется, что эту работу можно совершать значительно дольше без заметных признаков утомления.

Читайте также:  Прокариоты – доядерные организмы - биология

При статической работе в действие вовлекаются все мышцы, которые обычно работают как антагонисты, а при динамической они работают по очереди: сначала одни, потом другие.

Кроме того, при статической работе часто бывает затруднено кровоснабжение мышц, потому что некоторые сосуды оказываются сжатыми. При динамической работе этого не происходит.

Более того, движение мышц ускоряет отток от них крови, насыщенной углекислым газом и другими продуктами распада.

При динамической работе утомление наступает позже, если нагрузка средняя и работа идет в среднем ритме, т. е. не слишком быстро и не слишком медленно. Для каждого человека необходимый ритм работы и оптимальная нагрузка подбираются индивидуально, в зависимости от физического состояния и здоровья.

Нужно уметь правильно работать и отдыхать: делать кратковременные перерывы, переключаясь с одного вида деятельности на другой. Чередование физической и умственной нагрузки снимает утомление и повышает работоспособность.

При сокращении мышцы совершают работу: сгибают или разгибают кости в суставе, отводят или приводят их друг к другу, вращают. Мышцы, действующие в одном направлении, называются синергистами, а в противоположных направлениях – антагонистами. Регулирует работу мышцы соматический отдел нервной системы.

Энергия, за счет которой происходит сокращение, освобождается в результате биологического окисления органических веществ самой мышцы. Различают статическую и динамическую работу. Наибольший эффект динамической работы достигается при средних (оптимальных) нагрузках и среднем ритме. Статическая работа более утомительна, чем динамическая.

Сила, выносливость и быстрота мышечной работы возрастают при тренировках.

Источник: http://biolicey2vrn.ru/index/rabota_i_sila_myshc/0-325

Сила, работа и утомление мышц

Химизм мышечного сокращения

Теория мышечного сокращения

Сокращение – это изменение механического состояния миофибриллярного аппарата мышечных волокон под влиянием нервных импульсов.

Современная теория мышечного сокращения получила название теории скользящих нитей. Согласно этой теории “скольжения” в основе сокращения лежит взаимодействие между актиновыми и миозиновыми нитями миофибрилл вследствие образования поперечных мостиков между ними.

Во время скольжения сами актиновые и миозиновые нити не укорачиваются, но длина саркомера изменяется.

В расслабленной, а тем более растянутой мышце активные нити располагаются дальше от центра саркомера, и длина саркомера больше.

При изотоническом сокращении мышцы актиновые нити скользят по направлению к центру саркомера вдоль миозиновых нитей. Суммарное укорочение всех саркомеров вызывает укорочение миофибрилл, и мышца сокращается.

Непосредственным прямым источником свободной химической энергии для сокращения мышц является АТФ, которая подвергается гидролитическому расщеплению до АДФ и неорганического фосфата во время сокращения мышцы.

Ресинтез АТФ происходит в результате расщепления креатинфосфата на креатин и фосфорную кислоту. Креатинфосфата в мышцах содержится больше, чем АТФ (около 30 ммоль/л).

При интенсивной мышечной работе запасы креатинфосфата так же быстро истощаются, и в этих условиях ресинтез АТФ может осуществляться только за счет реакции гликолиза и тканевого дыхания.

При интенсивной мышечной нагрузке большой расход АТФ не покрывается доставкой обычных субстратов и кислорода кровью. В этих условиях энергетическим субстратом становится резервный полисахарид мышц – гликоген.

В аэробных условиях часть молочной кислоты окисляется в цикле Кребса до СО2 и Н2О при одновременном образовании АТФ. Большая же часть молочной кислоты в процессе гликогенеза снова превращается в гликоген.

Когда органы дыхания и кровообращения не могут полностью обеспечить мышцы необходимым количеством кислорода, возникает кислородная задолженность.

Теплообразование при мышечной работе

При мышечном сокращении выделяется энергия. 30 % – механическая и 70 % – тепловая (из них 40 % образуется при сокращении мышц, а 60 % – при расслаблении).

Основными показателями, характеризующими деятельность мышц, являются их сила и работоспособность.

Сила мышц. Сила – мера механического воздействия на мышцу со стороны других тел, которая выражается в ньютонах или кг-силах. При изотоническом сокращении в эксперименте сила определяется массой максимального груза, который мышца может поднять (динамическая сила), при изометрическом – максимальным напряжением, которое она может развить (статическая сила).

Изометрически сокращающаяся мышца развивает максимально возможное для нее напряжение в результате активации всех мышечных волокон. Такое напряжение мышцы называют максимальной силой.

Максимальная сила мышцы зависит от числа мышечных волокон, составляющих мышцу, и их толщины. Они формируют анатомический поперечник мышцы, который определяется как площадь поперечного разреза мышцы, проведенного перпендикулярно ее длине.

Отношение максимальной силы мышцы к ее анатомическому поперечнику называется относительной силой мышцы, измеряемой в кг/см2.

Сравнительным показателем силы разных мышц является абсолютная мышечная сила – отношение максимальной силы мышцы к ее физиологическому поперечнику, т.е. максимальный груз, который поднимает мышца, деленный на суммарную площадь всех мышечных волокон.

Работа мышц

При изометрическом и изотоническом сокращении мышца совершает работу.

Оценивая деятельность мышц, обычно учитывают только производимую ими внешнюю работу.

Работа мышцы, при которой происходит перемещение груза и костей в суставах называется динамической.

Работа (W) может быть определена как произведение массы груза (Р) на высоту подъема (h)

W= P·h Дж (кг/м, г/см)

Установлено, что величина работы зависит от величины нагрузки. Зависимость работы от величины нагрузки выражается законом средних нагрузок: наибольшая работа производится мышцей при умеренных (средних) нагрузках.

Максимальная работа мышцами выполняется и при среднем ритме сокращения (закон средних скоростей).

Утомление мышц. Утомление – временное снижение или потеря работоспособности отдельной клетки, ткани, органа или организма в целом, наступающее после нагрузок (деятельности). Утомление мышц происходит при их длительном сокращении (работе) и имеет определенное биологическое значение, сигнализируя об истощении (частичном) энергетических ресурсов.

При утомлении понижаются функциональные свойства мышцы: возбудимость, лабильность и сократимость.

Источник: https://studlib.info/biologiya/2191012-sila-rabota-i-utomlenie-myshc/

Урок по теме: “Работа мышц. Утомление” в 9-х классах : Биология

Ответы выделены курсивным шрифтом.

Цели: на основе самонаблюдений сформировать понятие работы мышц, роли нагрузки и ритма работы на развитие утомления, закрепить знания по физике.

Оборудование:

видеофрагмент «Работа мышц», кодоскоп, дидактические карточки, таблицы по теме: «Гигиена опорно-двигательной системы» – «Влияние физических упражнений на организм».

В начале урока ставится проблемный вопрос, на который ученики должны ответить:

«От чего зависит работа мышц и утомление?»

Ход урока

1. Изучение нового материала

Класс перед уроком разбивается на 4 группы по 6 человек в каждой. Задания по дидактическим карточкам выполняются группой.

Учитель.

Какие условия необходимы для работы мышц?

/Учащиеся отвечают, а учитель записывает на доске/

1) Нервные импульсы.

2) Энергия.

Учитель.

Откуда поступают нервные импульсы?

з головного и спинного мозга)

Где находятся высшие двигательные центры?

ора больших полушарий, перед центральной бороздой)

Учитель.

Каждая мышца имеет двойное подчинение. По одним нервам подаются импульсы от головного мозга. Они вызывают сокращение мышц. Каждое мышечное волокно изолировано от соседних с ним волокон и сокращается с максимальной для него силой. Сила и степень сокращения всей мышцы зависит от числа сокращения волокон. Другие импульсы, отходящие от узлов, которые лежат по бокам спинного мозга, регулируют их питание.

Рассмотрим эти физиологические процессы на примере нервно-мышечного препарата лягушки.

Включается видеофрагмент. После просмотра учащиеся в течение 5 минут заполняют схемы на дидактических карточках по группам. Эти схемы начерчены и на доске.

Процессы в мышцах
1. Какие процессы с веществами и энергией происходят в мышце? 2. Что доставляет в мышцу кровь? 3. Что уносится кровью из мышцы?
распад веществ синтез энергии кислород органические вещества углекислый газ

Вещества, необходимые и образующиеся при энергетических процессах в мышцах:

органические вещества + кислород => углекислый газ + вода + энергия

Схемы заполняются учениками из любой группы у доски, – кто быстрее.

Учитель.

Какой вывод из этого следует?

(Для работы мышц необходимы нервные импульсы и энергия, которая образуется в результате окисления органических веществ в присутствии кислорода.)

Учитель.

В каких органоидах клетки идет этот процесс?

(В митохондриях)

Учитель.

Различают динамическую работу мышц, когда сокращение чередуется с расслаблением, и статическую, например, удержание груза в одном положении. Статическая работа приводит к быстрому утомлению.

Работа с учебником

(Биология: Человек – под редакцией гл.-корр. Российской Академии образования А. С. Батуева)

(Вопросы записаны на доске)

Что такое утомление?

(Временное снижение работоспособности мышц, наступающее в результате работы)

Что является ведущей ролью в утомлении?

(Не усталость мышц, а утомление двигательных нейронов)

Учитель.

Установлено, что для более быстрого восстановления работоспособности благоприятнее не постоянный покой, а интенсивная работа другой группы мышц. Русский физиолог Иван Михайлович Сеченов, который разработал теорию утомления, назвал это активным отдыхом.

Определим, что влияет на продолжительность работы мышц; от чего зависит утомление.

Самостоятельная работа

Учащиеся в течение 10 минут группами работают по дидактическим карточкам. Текст заданий демонстрируется на доске с помощью кодоскопа. После выполнения работы идет обсуждение. Учащиеся каждой группы демонстрируют результаты, а учитель делает записи на доске.

1 группа

а

, бточки приложения сил; в – точка опоры

демонстрируется с помощью кодоскопа

Во время физических упражнений человек встал на цыпочки и приподнялся на 10 см. Пользуясь рисунком и своими знаниями по физике о рычагах, объясните действие костей стопы как рычага: а) какую работу производит при этом икроножная мышца? б) Что является при таком положении костей стопы и голени точной опоры, плечом действующей силы и плечом силы сопротивления?

Вывод.

Икроножная мышца развивает большую силу по принципу рычага, где «в» – точка опоры – фаланги пальцев, «а» и «б» – l – плечо действующей силы (мышц) и плечо силы сопротивления пола. M = Fl, где M – момент силы, l – плечо. Икроножная мышца одна из сильных, при ее работе

химическая энергия переходит в механическую.

2 группа

В данной группе работу выполняют два ученика: один занимается в спортивной секции, другой – только на уроках физкультуры.

Влияние величины нагрузки на развитие утомления

Нагрузка, кг Путь руки, м Число движений Работа, Дж Начало утомления, с
1 0,5
3 0,5

A

= FSn

F

= 1 кг = 10 H           1 кг = 1•9,8 H =10 H

где S – расстояние; n – число движений.

Вывод.

Чем лучше развиты мышцы, тем продолжительнее их работа, несмотря на увеличение нагрузки,

и медленнее наступает утомление.

3 группа

Влияние ритма работы на развитие утомления

Ритм Путь руки, м Число движений Работа, Дж Начало утомления, с
Редкий 0,5
Средний 0,5
Частый 0,5

Вывод.

Наибольшая работоспособность и ее продолжительность
прослеживается при среднем ритме работы.

4 группа

Два человека поспорили, как лучше нести груз: переменно правой и левой рукой без отдыха или нести его в правой руке, потом отдыхать и снова нести в той же руке.

Ответьте, – когда скорее восстановилось рабочее состояние правой руки, при отдыхе или при работе левой рукой? Какое значение для мышечной системы имеет активный отдых?

Вывод.

Быстрее восстанавливается работоспособность правой руки при работе левой рукой. Активный отдых быстрее снимает утомление мышц, которые принимали

участие в работе.

Проверка усвоения нового материала

1. От чего зависит работа мышц?

2. Что такое утомление?

3. Какие условия влияют на развитие утомления?

4. С помощью чего восстанавливается работоспособность мышц? К чему приводит малоподвижный образ жизни?

Учитель.

Занятия спортом, физическим трудом увеличивает работоспособность, силу и выносливость, ловкость и скорость.

Подумайте, достаточно ли в вашем режиме дня двигательной активности.

Выставляются оценки за самостоятельные ответы и работу каждой группы.

Домашнее задание

.

Подумайте и составьте физические упражнения, которые бы развивали различные группы мышц, для сохранения правильной осанки и работоспособности мышц.

© Блог Димы Шпилера / Школа и школьники

Читать еще:

Источник: http://detishka.ru/school/biology/211045191.php

Ссылка на основную публикацию