§ 14. Робота скелетних м'язів і їх регуляція
1. Чому м'яз здатний скорочуватися з різною силою?
2. Що таке тренувальний ефект і як він досягається?
3. Як працюють м'язи-антагоністи в динамічному і статичному режимі?
М'язове волокно скелетної м'язи здатне скоротитися лише після того, як отримає нервові сигнали від виконавчого (моторного) нейрона з центральної нервової системи. Один моторний нейрон і пов'язані з ним м'язові волокна називаються руховою одиницею. Якщо в дію включається невелика кількість рухових одиниць, скорочення слабке, якщо кількість рухових одиниць збільшено, скорочення м'язів стає сильнішим. Однак при найсильнішому скороченні добре тренованого людини одномоментно працює невеликий відсоток рухових одиниць. При тривалому скороченні вони працюють по черзі змінюючи один одного: спочатку одна група, потім інша, потім третя і т. Д.
Зміна м'язи при тренуваннях.
На початку тренувань успіх наростає досить швидко за рахунок збільшення числа рухових одиниць, що включаються в дію одномоментно. Потім результати наростають повільніше, тому що починають перебудовуватися самі м'язові волокна. У них збільшується число скорочувальних ниток і мітохондрій, при цьому число самих волокон і їх ядер не змінюється. Це явище називають тренувальним ефектом. Він можливий при напрузі, близькій до максимального, достатньому відпочинку і раціональному харчуванні.
Енергетика м'язового скорочення.
Нервова система лише дає імпульс для початку та припинення роботи даної м'язової групи волокон. Енергія, за рахунок якої скорочується м'язове волокно, виділяється в результаті біологічного окислення органічної речовини, що міститься в самому волокні. Основним енергетичним речовиною для роботи м'язів є глюкоза, але при інтенсивному навантаженні окислюються і речовини, що містяться в клітинних мембранах. Однак при цьому в клітці утворюється багато речовин, здатних компенсувати втрати. Тому після роботи під час відпочинку відновлюється багато більше того, що було витрачено. Виникає тренувальний ефект, при якому синтез обганяє розпад. Але це відбувається лише в тому випадку, якщо фізичне напруження близько до граничного, а відпочинок і раціональне харчування достатні. Виснажлива праця без необхідного відпочинку і харчування до успіху не приводить, так само як і бездіяльність.
Недолік рухливості - гіподинамія.
Мала рухливість знижує активність біологічного окислення, перестають в достатній кількості вироблятися речовини, багаті енергією, за рахунок яких утворюються клітинні структури: мітохондрії, скоротливі нитки, мембрани клітини. М'язи стають в'ялими, втрачають колишню силу. З кісток йдуть солі кальцію. Вони надходять в кров, зв'язуються з містяться там органічною речовиною холестерином і утворюють нарости на внутрішніх стінках судин, що порушують кровообіг. Це називається атеросклерозом. Людина стає слабким і млявим.
Регуляція роботи м'язів-антагоністів.
Щоб краще уявити собі роботу нервової системи, яка регулює м'язові скорочення, розглянемо, як взаємодіють нервові центри при згинанні і розгинанні руки в ліктьовому суглобі, а також при фіксації кісток передпліччя для утримання вантажу (рис. 37).
Якщо до двоголового м'яза приходять з нервового центру збуджуючі сигнали і вона скорочується, то трицепс розслабляється - не заважає дії двоголового м'яза. Якщо скорочується триголовий м'яз, то розслаблюється двоголова і не заважає розгинати руку. Така координація рухів відбувається не в самих м'язах, а в нервових центрах, які керують м'язами.
Але що станеться, якщо потрібно зафіксувати руку в потрібному положенні? Тоді збудяться нервові центри всіх м'язів, що беруть участь в русі кісток даного суглоба. Двоголова і триголовий м'язи в цьому випадку скоротяться одночасно. Кістки передпліччя пригорнуться до плечової кістки, і рух в суглобі припиниться. Кістки стануть нерухомими відносно один одного. Колишні м'язи-антагоністи стануть працювати як синергисти.
Динамічна і статична робота.
У різних життєвих ситуаціях одні й ті ж м'язи людини можуть здійснювати різну роботу. Робота, пов'язана з переміщенням тіла або вантажу, називається динамічною. Робота, пов'язана з утриманням певної пози або вантажу, називається статичною.
Найбільш втомлює статична робота, що вимагає збереження одноманітною пози або тривалого утримання вантажу. Тому в конструкціях машин передбачаються зручні крісла, що знімають хоча б частину статичних навантажень. Наявність на сидіння спинки дозволяє розвантажити м'язи спини, підлокітники знімають напругу м'язів рук і тулуба.
Рухова одиниця, виконавчий (моторний) нейрон, тренувальний ефект, біологічне окислення, динамічна і статична робота, гіподинамія.
1. Чому на початку тренувань відбувається значне поліпшення спортивних результатів, а потім вони наростають повільніше?
2. За рахунок чого при тренуваннях зростає точність м'язових скорочень?
3. Поясніть відмінність між динамічної та статичної роботою.
Втома при статичній роботі
Обладнання: секундомір, вантаж 4-5 кг (якщо взятий портфель з книгами, то треба попередньо визначити його масу).
Спостереження ознак втоми при статичній роботі. З'ясуйте, за який час настає граничний стомлення.
Статична робота Ознаки втоми Час
Відсутність стомлення Рука з вантажем нерухома
Перша фаза стомлення Рука опускається, потім ривком піднімається на колишнє місце
Друга фаза стомлення Тремтіння рук, втрата координації, похитування корпусу, почервоніння обличчя, потовиділення
Граничне стомлення Рука з вантажем опускається; досвід припиняється
Випробуваний стає обличчям до класу, витягує руку в сторону строго горизонтально. Крейдою на дошці відзначається той рівень, на якому знаходиться рука. Після приготувань по команді включається секундомір, і випробовуваний починає утримувати вантаж на рівні позначки. Початковий час вказується в першому рядку таблиці. Потім визначаються фази стомлення і також проставляється їх час. З'ясовується, за який час настає граничний стомлення. Цей показник записується.
Колосов Д. В. Маш Р. Д. Бєляєв І. Н. Біологія 8 клас
Відправлено читачами з інтернет-сайту
Онлайн бібліотека з учнями і книгами, плани-конспекти уроків з Біології 8 класу, книги та підручники згідно календарного плану планування Біології 8 класу
Якщо у вас є виправлення або пропозиції до даного уроку, напишіть нам.
Якщо ви хочете побачити інші коригування та побажання до уроків, дивіться тут - Освітній форум.