Фізичні якості м’язів.� Робота м’язів

Біологія 8 клас

НУШ

Навчальна мета

• Ознайомитися з умовами, необхідними для діяльності м'язів, встановити значення ритму і навантаження для роботи м'язів.

​

М'язи людини

ТЕМА 3. ОПОРНО-РУХОВИЙ АПАРАТ

Чому м’язи не можуть виконувати механічну роботу необмежений час?

Робота м’язів. �Втома м’язів та її причини

Робота м’язів

§ 21. РОБОТА М’ЯЗІВ. ВТОМА М’ЯЗІВ ТА ЇЇ ПРИЧИНИ

Підручник

сторінка

90

Сила та робота м’язів

ВЛАСТИВОСТІ М’ЯЗІВ

СИЛА

НАПРУЖЕНІСТЬ

ВИТРИВАЛІСТЬ

ТОНУС

РОБОТА

Скорочуючись, м’яз потовщується і виконує певну роботу. У фізиці поняття робота вживають у тих випадках, коли під дією сили відбувається переміщення певного тіла (приклад механічної роботи: вантаж певної маси піднімають на ту чи іншу висоту). Механічну роботу, таким чином, вимірюють добутком сили на відстань, яку проходить тіло вздовж напрямку дії цієї сили. У Міжнародній системі одиниць (SI) одиницею вимірювання роботи є Джоуль (скорочено Дж)

Пригадайте, чому дорівнює 1 Джоуль.

М’язове скорочення супроводжується виділенням значної кількості теплової енергії, яка використовується для підтримання постійної температури тіла. Лише 20–30 % енергії, що виділяється під час скорочення м’язів, витрачається на здійснення механічної роботи, тоді як

70–80 % – перетворюється на теплову

§ 21. РОБОТА М’ЯЗІВ. ВТОМА М’ЯЗІВ ТА ЇЇ ПРИЧИНИ

Сила та наруженість м’язів

Підручник

сторінка

91

Напруження – стан скелетного м’яза, за якого він тривалий час може стійко підтримувати стан скорочення

Сила м’яза – це те максимальне напруження, яке він може розвинути.

Поодиноке м’язове волокно спроможне розвивати

напруження 100–200 мг. Ураховуючи те, що загальна кількість м’язових волокон у тілі людини становить близько 15–30 млн, то вони могли б за одночасної спрямованої дії розвинути напруження до 20–30 т. Зрозуміло, що більший поперечний переріз м’яза, то більшу силу він може розвивати. Унаслідок тренувань товщина м’язових волокон збільшується завдяки зростанню в них кількості скоротливих білків. Але кількість м’язових волокон у кожному м’язі при цьому залишається незмінною.

Прочитайте рубрику «Бережіть здоров’я» і обговоріть. Слайди 5, 6.

• М'яз, як і всі інші органи, має складну будову. До його складу входить кілька тканин. Основу скелетного м'яза становить посмугована м'язова тканина.

• Сила м'яза пропорційна кількості м'язових волокон, з яких він побудований, а точніше — площі поперечного перерізу всіх м'язових волокон м'яза.

• Практично, чим товщий м'яз, тим він сильніший. Довжина, на яку м'яз може зменшуватись (або висота, на яку м'яз підіймає вантаж), залежить від загальної довжини м'яза.�

§ 21. РОБОТА М’ЯЗІВ. ВТОМА М’ЯЗІВ ТА ЇЇ ПРИЧИНИ

Робота м’язів

Підручник

сторінка

91

РОБОТА

СТАТИЧНА

ДИНАМІЧНА

М’язи певний час перебувають у стані напруження, без чергування періодів скорочення та розслаблення. Завдяки статичній роботі скелетних м’язів у певному положенні утримується кінцівка або вантаж, зберігається відповідне положення тіла у просторі

забезпечує рухи тіла або окремих його частин. Вона пов’язана з періодичним чергуванням скорочення та розслаблення м’язів

Приклад статичної

(А: штангістка певний час тримає штангу у фіксованому положенні) та динамічної (Б: спортсмен задіює різні групи м’язів для здійснення бігу) роботи м’язів

§ 21. РОБОТА М’ЯЗІВ. ВТОМА М’ЯЗІВ ТА ЇЇ ПРИЧИНИ

Тонус м’язів

Підручник

сторінка

92

Швидкість скорочення м’язів залежить від частоти надходження нервових імпульсів, а також від будови та властивостей самих м’язів. Усі скелетні м’язи постійно перебувають у стані часткового скорочення – м’язового тонусу. Він підтримується безперервним потоком нервових імпульсів, які надходять від спинного мозку. За рахунок тонусу м’язів зберігається постава тіла та внутрішні органи підтримуються в певному положенні. Зниження тонусу м’язів негативно впливає на діяльність усього організму

Причиною зниження тонусу м’язів можуть бути негативні емоції, порушення режиму дня, особливо недосипання, перевтома, нестача вітамінів. Тому підтримуйте тонус своїх м’язів постійними дозованими фізичними навантаженнями, дотриманням режиму праці й активного відпочинку.

• Узгоджене чергування скорочення і розслаблення різних груп м'язів та координація всіх рухів здійснюються нервовою системою і мають рефлекторний характер. Якщо ми, наприклад, наступили на що небудь гостре або доторкнулись до чогось гарячого, то руку чи ногу ми відсмикнемо ще до того, як виникне відчуття болю.

§ 21. РОБОТА М’ЯЗІВ. ВТОМА М’ЯЗІВ ТА ЇЇ ПРИЧИНИ

Витривалість і втома м’язів

Підручник

сторінка

92

Витривалість м’язів – це їхня здатність тривалий час підтримувати заданий ритм роботи. Що більша витривалість м’язів, то пізніше настає їхня втома.

Втома м’язів – тимчасове зниження або втрата їхньої працездатності, що виникають унаслідок здійснення певної роботи. За збільшення маси вантажу механічна робота, яку виконує м’яз, зростає. Але за надмірного навантаження обсяг виконуваної роботи швидко зменшується і зрештою величина роботи дорівнює нулю. При цьому м’яз, навіть під час максимального свого напруження, не здатний підняти вантаж.

На втому м’язів впливає і ритм їхнього скорочення. Так, надто повільні чи дуже швидкі скорочення знижують витривалість м’язів швидше, ніж середні. За оптимального середнього навантаження й середнього ритму скорочення м’язів утома настає пізніше. Це відбувається тому, що в проміжках між скороченнями працездатність м’яза частково відновлюється. Цю закономірність називають законом серед­ніх навантажень.

Надзвичайно тривала або інтенсивна робота може призвести до перевтоми, коли вичерпуються енергетичні ресурси м’язових клітин і можливе стомлення нервових центрів. Щоб запобігти перевтомі, необхідно уникати надмірних навантажень без достатньої фізичної підготовки. Чергування фізичних навантажень і відпочинку є одним зі способів підтримання високої працездатності й запобігання перевтомі

§ 21. РОБОТА М’ЯЗІВ. ВТОМА М’ЯЗІВ ТА ЇЇ ПРИЧИНИ

Нервова та гуморальна регуляція рухів

Підручник

сторінка

92

У спинному мозку є нервові центри, які регулюють скорочення м’язів і здійснення простих рефлекторних рухів, наприклад згинання ноги в колінному суглобі. Складні рухи, як­ от гра на піаніно чи написання тексту, контролюються нервовими центрами півкуль головного мозку. Важливу роль у регуляції рухів і тонусу м’язів відіграє мозочок, який координує діяльність рухових нервових центрів. Тонус м’язів підвищує гормон адреналін

Приклад рефлекторної дуги

• Часто м'язові рефлекси виникають у відповідь на подразнення рецепторів, що містяться в самих м'язах або сухожилках. Прикладом може бути колінний рефлекс. Складні дії нашого повсякденного життя, наприклад ходіння, здійснюються внаслідок узгодженої дії не окремого органа, а цілої групи органів опорно-рухового апарату, що зумовлено регулювальною функцією нервової системи.�

• Під час скорочення м'яз виконує роботу, яку можна виміряти. Для цього значення маси вантажу, який підіймає м'яз, множать на висоту його підняття�

• . При збільшенні вантажу робота зростає, а потім, досягши певного рівня (максимуму для кожного окремого м'яза), поступово знижуватиметься. Якщо вантаж досить великий і м'яз не здатний його підняти, робота дорівнюватиме нулю.

• Якщо взяти середній для певного м'яза вантаж і підіймати його з різною частотою, то виявиться, що найбільша робота м'яза спостерігатиметься при середньому ритмі рухів.

​

• Середні величини навантажень і темпу неоднакові у різних людей. Найбільші вони у людей, що займаються фізичною працею, і спортсменів. Кожна людина може, тренуючи м'язи, підняти межі цих величин і, отже, підвищити свою

працездатність.

• Проте робота людини залежить не лише від вірного підбору навантаження і темпу. Велике значення має і стан нервової системи. Винятково велике значення має свідомість, яка пов'язана з головним мозком. Інтерес до виконуваної роботи, розуміння її значення, необхідності й важливості відчутно впливають на продуктивність праці.�

М’язи кінцівок

М’язи кінцівок поділяють на згиначі та розгиначі. Їхні функції взаємопротилежні.

М’язи, які виконують одні і ті ж рухи, називають синергістами, а протилежні рухи - антагоністами. Наприклад, у згинанні тіла беруть участь декілька м’язів - всі вони синергісти, а антагоністами є – згиначі і розгиначі кінцівок.

М’язи кінцівок

М’язи верхньої кінцівки

Види роботи м'язів

статична

динамічна

- робота,за якої м’язи перебувають у тривалому напруженні,але не змінюють своє положення в просторі

- робота, за якої скорочення м’язів чергується з розслабленням;

при цьому м’язи переміщуються

Статичне навантаження

• Робота, при якій напруження м’язів розвивається без зміни їх довжини і без активного переміщення у просторі рухових ланок, називається статичною. Статичні напруження людини у процесі праці пов’язані з підтриманням у нерухомому стані предметів і знарядь праці, а також підтриманням робочої пози.

Динамічне навантаження

• Робота, при якій напруження м’язів супроводжується зміною їхньої довжини і переміщенням у просторі тіла або якоїсь ланки рухового апарату, називається динамічною.

• Водночас більш втомливою є статична робота, оскільки постійне напруження однієї і тієї ж м’язової групи супроводжується зменшенням у ній кровообігу, що не забезпечує своєчасного окислення продуктів розпаду. Під час динамічної роботи м’язові напруження перегруповуються, що сприяє відновленню працездатності м’язів у процесі праці.

​

Динамічна робота

•  — найпоширеніший вид діяльності рухового апарату людини у процесі праці — характеризується швидкими, точними, координованими рухами і завжди поєднується зі статичною роботою, внаслідок чого утворюються складні рухові ансамблі. Наприклад, механізована праця верстатника характеризується координованими динамічними рухами рук і великим статичним напруженням ніг, точністю вимірювань і напруженням зорового аналізатора.�

Втома м'язів

• Втома м'язів настає при виконанні важкої роботи тим швидше, чим більшими будуть навантаження на м’яз і швидкість його скорочення. За статичних умов вона настає раніше, аніж за динамічних. При ритмічному режимі праці втома настає пізніше.
• Засобом запобігання втоми є чергування праці та відпочинку, раціональне харчування та нормальний сон, уникання різних зловживань.
• Втома м’язів настає швидше при більшій частоті підйомів.

​

Втома – особливий стан, що проявляється

в погіршенні рухових функцій, координації руху, зниженні працездатності. Вона носить тимчасовий характер.

Активний відпочинок – зміна видів діяльності.

Втома та відпочинок

УЗАГАЛЬНЕННЯ

ПОМІРКУЙТЕ

Скелетні м’язи проявляють такі властивості: силу, напруження, тонус, витривалість. Під час скорочення скелетні м’язи виконують роботу, яку поділяють на статичну та динамічну. Витривалість м’язів – це їхня здатність підтримувати тривалий час заданий ритм роботи. Під час здійснення певної роботи м’язи можуть втомлюватись, знижуючи свою працездатність. Оптимальним під час роботи м’язів є середній ритм їхнього скорочення та середнє навантаження. Робота скелетних м’язів перебуває під контролем як нервової, так і гуморальної регуляції функцій.

1. Чому під час виконання статичної роботи людина втомлюється швидше?
2. Чи всі м’язи характеризуються однаковою силою скорочень?
3. Чи може втома м’язів бути корисною?
4. Як нестача кисню може впливати на працездатність м’язів?

§ 21. РОБОТА М’ЯЗІВ. ВТОМА М’ЯЗІВ ТА ЇЇ ПРИЧИНИ

Лабораторне дослідження

Тема: ДОСЛІДЖЕННЯ РОЗВИТКУ ВТО­МИ ПІД ЧАС СТАТИЧНОГО ТА ДИНАМІЧНОГО НАВАНТАЖЕННЯ.

Мета: дослідити виникнення втоми під час статичного і динамічного навантаження та вплив ритму скорочень і маси навантаження на розвиток втоми.

Обладнання: гантелі 1 кг, 3 кг, секундомір.

​

Хід роботи:

​

1. Перший учень стає біля дошки, піднімає гантель 3 кг і відводить руку з вантажем убік на рівень грудей. Другий учень крейдою на дошці позначає рівень, до якого учень підняв руку з вантажем, потім запускає секундомір і фіксує час до того моменту, коли перший учень опустить руку з вантажем

донизу. Після цього учні міняються ролями.

2. Перший учень знову бере вантаж (гантель 1 кг) і ритмічно піднімає та опускає його на висоту позначки, зробленої на дошці раніше. Другий учень запускає секундомір і фіксує час настання втоми. Після цього учні міняються ролями.

3. Результати впишіть у таблицю.

§ 21. РОБОТА М’ЯЗІВ. ВТОМА М’ЯЗІВ ТА ЇЇ ПРИЧИНИ

Лабораторне дослідження

§ 21. РОБОТА М’ЯЗІВ. ВТОМА М’ЯЗІВ ТА ЇЇ ПРИЧИНИ

Під час якого навантаження швидше настає втома? ____________________________________

Плануючи «Дослідження залежності ефективності тренувань м’язів від ритму та навантаження на прикладі обраної групи школярів / школярок», учні та учениці визначали змінні. Учень сказав, що маніпульованою змінною буде ритм і навантаження тренувань. Учениця сказала, що контрольованою змінною буде одна група школярів і школярок. Укажіть, хто з них правильно визначив змінні.

А правий учень Б права учениця В обоє праві Г обоє не праві

§ 21. РОБОТА М’ЯЗІВ. ВТОМА М’ЯЗІВ ТА ЇЇ ПРИЧИНИ

1. Який вид м'язової роботи відбувається, коли людина тримає важкий предмет нерухомо перед собою: а) динамічна, б) статична.
2. Який приклад найкраще ілюструє динамічну роботу м'язів: а) напруження біцепса при зігнутій руці без руху; б) утримання пози стоячи; в) підйом ваги на біцепс (згинання руки в лікті); г) утримання планки.
3. Що таке м'язовий тонус: а) зміна довжини м'язів під час руху; б) стан постійного незначного напруження м'язів у стані спокою; в) максимальне напруження м'яза під час фізичного навантаження; г) здатність м'язів швидко відновлюватися після втоми.
4. Який показник найкраще відображає витривалість м'язів: а) розмір м'яза (об'єм); б)швидкість, з якою м'яз може скорочуватися; в) максимальна вага, яку м'яз може підняти один раз; г) кількість повторень вправи з певною вагою до настання втоми.
5. Яка головна відмінність у кровопостачанні м'язів під час статичної та динамічної роботи: а) статична робота може обмежувати кровотік через постійне напруження, тоді як динамічна сприяє посиленню кровообігу; б) під час статичної роботи кровопостачання завжди інтенсивніше; в) кровопостачання однакове для обох типів роботи; г) під час динамічної роботи кровопостачання значно погіршується.

Вправа «Робота м’язів»

• ….Найсильніший м'яз в людському організмі - язик.� …. Неможливо чхнути , що не прикривши око.� …. Щоб посміхнутися , треба задіяти 40 м'язів обличчя , а щоб натиснути на курок гвинтівки - всього 4 .� …. Поцілунок приводить в рух 29 ( а при деяких « прийомах » - 34 ) м'язів обличчя: таке тренування є відмінною профілактикою зморшок. � …. При розмові ми синхронно задіємо близько 100 м'язів грудей , шиї , щелеп , язика і губ
• …. Абсолютна сила жувальних м'язів на одній стороні дорівнює 195 кг , а скорочення м'язів з двох сторін може досягати сили 390 кг. Але такий тиск не зможе витримувати пародонт , і тому жувальний тиск дорівнює 9-15 кг (максимум 100 кг , коли ви гризете горіхи). 

​

Цікаво знати ….

• …. Абсолютна сила жувальних м'язів на одній стороні дорівнює 195 кг , а скорочення м'язів з двох сторін може досягати сили 390 кг. Але такий тиск не зможе витримувати пародонт , і тому жувальний тиск дорівнює 9-15 кг ( максимум 100 кг , коли ви гризете горіхи).
• …. Чим більше м'язова маса, тим більше слід споживати калорій. Наприклад, для спортсмена добова норма становить 6000 калорій, а для середньостатистичного молодого людини близько 3000 Ккал.
• …. Стременцевий м'яз найменший, довжина його 1,27 мм.
• …. Протягом дня людина робить до 30000 кроків, тобто близько 10 км. За кожні 11 років він непомітно проходить шлях рівний кола екватора.
• …. "Найбільша вага піднята людиною" це досягнення належить відомому Українському богатирю Дмитру Халаджі. Ви напевно пам'ятаєте його виступу в телешоу Україна має талант. Він зумів підняти Газель на пів метра від землі. Вага при цьому досягае позначки 2400 кг.
•  

​

Біологічний диктант..�

• Закінчити речення:
• Людина, яка стоїть, стомлюється...
• Після тривалого переходу з вантажем за плечима туристи відчувають різкий біль у ...
• Коли людина стоїть за командою «струнко», статичну роботу виконують такі м'язи...
• Під час швидкого писання ми відчуваємо біль у м'язах руки, тому що вини виконують...

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

​

​

ОПРАЦЮЙТЕ ПАРАГРАФ 21

ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ КРАЩЕ

§ 21. РОБОТА М’ЯЗІВ. ВТОМА М’ЯЗІВ ТА ЇЇ ПРИЧИНИ

https://wordwall.net/uk/resource/27768334

https://wordwall.net/uk/resource/37656262

ВИКОРИСТАНІ ДЖЕРЕЛА

Уроки біології, Тютюнникова Наталія. Біологія людини. Робота м'язів та причини їхньої втоми, 2021. YouTube. URL: https://www.youtube.com/watch?v=hY4cjBHsJDA

§ 21. РОБОТА М’ЯЗІВ. ВТОМА М’ЯЗІВ ТА ЇЇ ПРИЧИНИ

Спасибі за увагу!