Меню

Вопросы по теме утомление мышц

СИЛА, РАБОТА И УТОМЛЕНИЕ МЫШЦ

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).

Одиночное мышечное волокно развивает напряжение в 100-200 кг-сил во время сокращения.

Степень укорочения мышцы при сокращении зависит от силы раздражителя, морфологических свойств и физиологического состояния. Длинные мышцы сокращаются на большую величину, чем короткие.

Незначительное растяжение мышцы, когда напрягаются упругие компоненты, является дополнительным раздражителем, увеличивает сокращение мышцы, а при сильном растяжении сила сокращения мышцы уменьшается.

Напряжение, которое могут развивать миофибриллы, определяется числом поперечных мостиков миозиновых нитей, взаимодействующих с нитями актина, так как мостики служат местом взаимодействия и развития усилия между двумя типами нитей. В состоянии покоя довольно значительная часть поперечных мостиков взаимодействует с актиновыми нитями. При сильном растяжении мышцы актиновые и миозиновые нити почти перестают перекрываться и между ними образуются незначительные поперечные связи.

Величина сокращения снижается также при утомлении мышцы.

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.

Физиологический поперечник мышцы — длина поперечного разреза мышцы, перпендикулярного ходу ее волокон.

В мышцах с параллельным ходом волокон физиологический поперечник совпадает с анатомическим. У мышц с косыми волокнами он будет больше анатомического. Поэтому сила мышц с косыми волокнами всегда больше, чем мышц той же толщины, но с продольными волокнами. Большинство мышц домашних животных и особенно птиц с косыми волокнами перистого строения. Такие мышцы имеют больший физиологический поперечник и обладают большей силой (рис. 83 ).

Рис. 83. Анатомический (а-а) и физиологический (б-б) поперечники мышц с разным расположением волокон:

А — параллельноволокнистый тип; Б — одноперистый; В — двуперистый; Г — многоперистый.

Наиболее сильными являются многоперистые мышцы, затем идут одноперистые, двухперистые, полуперистые, веретенообразные и продольноволокнистые.

Много, -одно, -и двухперистые мышцы имеют большую силу и выносливость (мало утомляются), но ограниченную способность к укорачиванию, а остальные виды мышц хорошо укорачиваются, но быстро утомляются.

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. Она определяется при тетаническом раздражении и при оптимальном исходном растяжении мышцы. У сельскохозяйственных животных абсолютная сила скелетных мышц колеблется от 5 до 15 кг-сил, в среднем 6-8 кг-сил на 1см2 площади физиологического поперечника. В процессе мышечной работы поперечник мышцы увеличивается и, следовательно, возрастает сила данной мышцы.

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)

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).

Мощность мышцы определяется как величина работы в единицу времени. Она достигает максимума у всех типов мышц так же при средних нагрузках и при среднем ритме сокращения. Наибольшая мощность у быстрых мышц.

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 о истощении (частичном) энергетических ресурсов.

При утомлении понижаются функциональные свойства мышцы: возбудимость, лабильность и сократимость. Высота сокращения мышцы при развитии утомления постепенно снижается. Это снижение может дойти до полного исчезновения сокращений. Понижаясь, сокращения делаются все более растянутыми, особенно за счет удлинения периода расслабления: по окончании сокращения мышца долго не возвращается к первоначальной длине, находясь в состоянии контрактуры (крайне замедленное расслабление мышцы). Скелетные мышцы утомляются раньше гладких. В скелетных мышцах сначала утомляются белые волокна, а потом красные.

Из различных представлений о механизме утомления одной из наиболее ранних теорий, объясняющих утомление, была теория истощения, предложенная К. Шиффом. Согласно этой теории причиной утомления служит исчезновение в мышце энергетических веществ, в частности гликогена. Однако, детальное изучение показало, что в утомленных до предела мышцах содержание гликогена еще значительно. В дальнейшем Е. Пфлюгером была выдвинута теория засорения органа продуктами рабочего распада (теория отравления). Согласно этой теории, утомление объясняется накоплением большого количества молочной, фосфорной кислот и недостатком кислорода, а так же других продуктов обмена, которые нарушают обмен веществ в работающем органе и его деятельность прекращается.

Обе эти теории сформулированы на основании данных, полученных в экспериментах на изолированной скелетной мышце и объясняют утомление односторонне и упрощенно.

Дальнейшим изучением утомления в условиях целого организма установлено, что в утомленной мышце появляются продукты обмена веществ, уменьшается содержание гликогена, АТФ, креатинофосфата. Изменения наступают в сократительных белках мышцы. Происходит связывание или уменьшение сульфгидрильных групп актомиозина, в результате чего нарушается процесс синтеза и распада АТФ. Нарушения в химическом составе мышцы, находящейся в целостном организме, выражены в меньшей степени, чем в изолированной благодаря транспортной функции крови.

Исследованиями Н.Е. Введенского установлено, что утомление прежде всего развивается в нервно-мышечном синапсе в связи с низкой его лабильностью.

Быстрая утомляемость синапсов обусловлена несколькими факторами.

Во-первых, при длительном раздражении в нервных окончаниях уменьшается запас медиатора, а его синтез не поспевает за расходованием.

Во-вторых, накапливающиеся продукты обмена в мышце понижают чувствительность постсинаптической мембраны к ацетилхолину, в результате чего уменьшается величина постсинаптического потенциала. Когда он понижается до критического уровня, в мышечном волокне не возникает возбуждения.

И.М.Сеченов (1903)­, исследуя на сконструированном им эргографе для двух рук работоспособность мышц при поднятии груза, установил, что работоспособность утомленной правой руки восстанавливается полнее и быстрее после активного отдыха , т.е. отдыха сопровождаемого работой левой руки. Подобного же рода влияние на работоспособность утомленной руки оказывает сочетающееся с отдыхом раздражение индукционным током чувствительных (афферентных) нервных волокон кисти другой руки, а также работа ногами, связанная с подъемом тяжести, и вообще двигательная активность.

Советуем прочитать:  Упражнения для внутренних мышц глаз

Таким образом, активный отдых, сопровождающийся умеренной работой других мышечных групп, оказывается более эффективным средством борьбы с утомлением двигательного аппарата, чем простой покой.

Причину наиболее эффективного восстановления работоспособности двигательного аппарата в условиях активного отдыха Сеченов с полным основанием связывал с действием на центральную нервную систему афферентных импульсов от мышечных, сухожильных рецепторов работающих мышц.

В организме в различных звеньях рефлекторной дуги утомление в первую очередь наступает в нервных центрах, особенно в клетках коры больших полушарий.

В настоящее время установлено, что функциональное состояние мышц находится под влиянием центральной нервной системы и прежде всего коры больших полушарий. Это влияние осуществляется через соматические нервы, вегетативную нервную систему и железы внутренней секреции.

По двигательным нервам к мышце поступают импульсы из спинного и головного мозга, вызывая ее возбуждение и сокращение, сопровождающиеся изменением физико-химических свойств и функционального состояния мышцы.

Импульсы, поступающие по симпатическим волокнам в мышцу, усиливают процессы обмена веществ, кровоснабжения и работоспособность мышцы. Такое же действие оказывают и медиаторы симпатической системы — адреналин и норадреналин.

Однако единой теории, объясняющей причины утомления, сущность утомления до настоящего времени нет, т.к. в естественных условиях утомление двигательного аппарата организма является многофакторным процессом.

Наступление утомления мышц можно задержать с помощью тренировки. Она развивает и совершенствует функциональные возможности всех систем организма: нервной, дыхательной, кровообращения, выделения и т.д.

При тренировке увеличивается объем мышц в результате роста и утолщения мышечных волокон возрастает мышечная выносливость. В мышце повышается содержание гликогена, АТФ и креатинфосфата, ускоряется течение процессов распада и восстановления веществ, участвующих в обмене. В результате тренировки коэффициент использования кислорода при работе мышц повышается, усиливаются восстановительные процессы вследствие активизации всех ферментативных систем, уменьшается расход энергии. При тренировке совершенствуется регуляторная функция центральной нервной системы, и в первую очередь, коры больших полушарий.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Студент — человек, постоянно откладывающий неизбежность. 10673 — | 7349 — или читать все.

источник

Урок по теме: «Работа мышц. Утомление» в 9-х классах

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?»

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/

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?

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)

(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.

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.

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?

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.

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

Влияние величины нагрузки на развитие утомления

F = 1 кг = 10 H 1 кг = 1•9,8 H =10 H

где S — расстояние; n — число движений.

Чем лучше развиты мышцы, тем продолжительнее
их работа, несмотря на увеличение нагрузки,
и медленнее наступает утомление.

Влияние ритма работы на развитие утомления

Наибольшая работоспособность и ее продолжительность
прослеживается при среднем ритме работы.

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.

Советуем прочитать:  Упражнения на косые мышцы живота при диастазе

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

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?

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.

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

источник

Конспект урока биологии во вспомогательной школе: «Работа мышц. Утомление мышц»

Подать заявку

Для учеников 1-11 классов и дошкольников

Работа мышц. Утомление мышц

Цель: формировать знания об утомляемости и работе мышц.

Формировать понятие об утомляемости и работе мышц, о роли мышц в теле человека, о способах снижения утомляемости мышц.

Развивать внимание, память, мыслительные процессы (анализ, синтез, обобщение), общую координацию.

Воспитывать интерес к предмету биологии, бережное отношение к собственному телу.

Приветствие. Проверка готовности класса.

Где находятся мышцы? (под кожей, во всех частях тела, в стенках органов)

Чем образованы мышцы? (мышечной тканью)

Какие мышцы вы изучали? (скелетные, гладкие, сердечные)

Из чего состоят скелетные мышцы? (мышечные пучки из волокон, сухожилья, оболочка)

Какие основные группы мышц вы знаете? (головы, туловища, конечностей)

Какие мышцы относятся к мышцам головы? (жевательные и мимические)

За что отвечают жевательные мышцы? (приводят в движение нижнюю челюсть, жевание). Давайте с вами постучим зубками. Когда мы это делаем, какая челюсть у нас двигается: верхняя или нижняя? (если дети в ответе затрудняются, можно предложить подставить ладошку) Какие мышцы заставляют двигаться нижнюю челюсть?

За что отвечают мимические мышцы? (за мимику) А вы знаете что такое мимика? (мимика – это выразительные движения лица человека) Давайте с вами улыбнемся друг дружке. А теперь сделайте грустное лицо, удивленное. Какие мышцы отвечают за мимику?

Какие мышцы относятся к мышцам туловища? (груди, живота, спины)

Для чего нужны мышцы груди? (обеспечивают дыхание)

Для чего нужны мышцы живота? (удерживают внутренние органы, с их помощью мы можем наклоняться, поворачивать туловище)

Для чего нужны мышцы спины? (участвуют в движении позвоночника и верхних конечностей, поддерживают тело человека в вертикальном положении) А как это «в вертикальном положении»? покажите.

Для чего нужны мышцы конечностей? (приводят в движение ноги и руки)

Скажите, ребята, когда вы долго работаете на уроке труда, вы устаете? Устают ваши мышцы. Сегодня мы с вами поговорим о работе мышц и их утомляемости.

Опустите руки вдоль туловища. Стряхните кисти рук. Расслабьте руки.

Теперь левой рукой прощупайте внутреннюю часть правой руки. Где внутренняя часть? Покажите. Прощупайте.

А теперь, не снимая левой руки, с силой сожмите правую руку.

Какой стала мышца? Что с ней произошло?

Разогните правую руку, опустите ее свободно вдоль тела. Какой стала мышца, за которой мы наблюдаем? Почему?

А если мы будем долго сжимать и разжимать руку, она у станет?

Это и называется утомляемость мышц.

4. Работа со статьей учебника

Откройте страничку 45. Начинаем читать.

5. Закладка эксперимента 2, опрос детей

А сейчас к доске выйдут Настя и Паша. Дети вытягивают руки, на руки им кладем несколько учебников.

Пока вы будете отвечать на мои вопросы, наблюдайте за руками Насти и Паши, что изменится в их положении.

Какие главные свойства мышц? (сокращение и расслабление)

Благодаря чему осуществляются движения частей тела?

От чего зависит работа мышц?

Почему, когда мы работаем, нам жарко? Найдите в тексте и зачитайте.

Что происходит, если мышца долгое время работает непрерывно?

Это зависит от того сильная она или нет?

Какие мышцы утомляются быстрее: натренированные или не натренированные?

Что нужно делать, чтобы мышцы не уставали?

Что делают мышцы при расслаблении?

6. Результаты эксперимента

А теперь посмотрите на Настю и Пашу. Что произошло?

А кто заметил, чьи руки опустились раньше? Кто раньше сменил позу?

Как вы считаете: почему тяжело долго стоять без движения?

источник

Урок по теме: «Работа мышц. Утомление»

понятие работы мышц, роль нагрузки и ритма работы на развитие утомления.

Просмотр содержимого документа
«Урок по теме: «Работа мышц. Утомление»»

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 .

  • Мышца – конечное звено рефлекторной дуги – рабочий орган.

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)

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

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 – две мышцы, действующие в противоположных направлениях.

Мышцы – синергисты – группа мышц, совершающих одно движение.

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 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.

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.

Советуем прочитать:  У собаки сводит мышцы судорогой

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

Вызвано торможением нервных центров.

Иван Михайлович Сеченов (1829 – 1905).

Заложил основы гигиены труда.

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.

Выявление влияния статической и динамической работы на утомление мышц.

Цель: выявить зависимость наступления утомления от вида выполняемой работы.

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 ………………… …………. .

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

  • Чередование различных видов деятельности – залог высокой работоспособности.

  • 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.

  • 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?

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

Урок по теме: «Работа мышц. Утомление»

Урок по теме: «Работа мышц. Утомление»

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

б) воспитательные: выявление условий работы человека, повышающих
работоспособность мышц.

в) развивающие — продолжить формирование у учащихся умения
сравнивать, сопоставлять, обобщать факты из разных областей науки и
переносить знания из одной области деятельности в другую.

Оборудование: видеофрагмент «Работа мышц», дидактические карточки, гантели, динамометр, секундомер. Презентация (приложение)

Класс перед уроком разбивается на 5 группы по 5- 6 человек в каждой. Задания по дидактическим карточкам выполняются группой.

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

«Каким образом мышцы совершают работу?» «От чего зависит работа мышц и утомление?

Для того, чтобы ответить на первый вопрос, вам необходимо вспомнить из курса физики, что такое работа? Какие используются механизмы для совершения работы? Работа — это сокращение мышцы, при котором она может поднимать или перемещать какой-либо груз. (А=m•h•n)

Сейчас вы вспомнили, что такое механическая работа и знаете, что для её совершения используются простые механизмы, называемые рычагами. Давайте с вами подумаем, а в живой природе мы встречаемся с рычагами? Приведите примеры.

На данных рисунках показать примеры действия рычагов в теле человека.

На рисунке (Рычаг II рода, показывает, как мы можем удержать груз в руке. Вес груза уравновешивается силой мышцы).

Сокращаясь, мышцы приводят в движение кости, действуя на них, как на рычаги. Кости начинают двигаться вокруг точки опоры под влиянием приложенной к ним силы.

Движение в любом суставе обеспечивается как минимум двумя мышцами, действующими в противоположных направлениях. Их называют мышцы-сгибатели и мышцы-разгибатели. Например, при сгибании руки двуглавая мышца плеча сокращается, а трехглавая мышца расслабляется. Это происходит потому, что возбуждение двуглавой мышцы через центральную нервную систему вызывает расслабление трехглавой мышцы.

Скелетные мышцы прикрепляются с двух сторон от сустава и при своем сокращении производят в нем движение. Обычно мышцы, осуществляющие сгибание, — флексторы — находятся спереди, а производящие разгибание — экстензоры — сзади от сустава. Только в коленном и голеностопном суставах передние мышцы, наоборот, производят разгибание, а задние – сгибание.

Итак, мышцы при напряжении и сокращении совершают работу. Но ведь любой механизм требует контроля? и любая работа требует определённых затрат энергии.

— Для того, чтобы ответить на первую часть вопроса просмотрим фрагмент видеофильма.

— Итак, какая система регулирует работу мышц? (спинной и головной мозг);

— Где находятся центры движения мышц? ( кора больших полушарий; передняя центральная борозда)

— Мы выяснили какая система контролирует работу мышц. Но вы так же из курса физики знаете, что любая работа требует определённых затрат энергии

За счет какой энергии работают мышцы? Поперечно-полосатые мышцы — это «двигатели» в которых химическая энергия превращается в механическую.

Откуда же берется химическая энергия в мышцах? Просмотрим видеофрагмент.

– в мышечных волокнах происходит распад органических веществ при участии кислорода, в результате которого выделяется энергия

Известно, что мышцы используют на движение 33% химической энергии, а 67% энергии расходуется в виде тепла. Вот почему на холоде человек старается больше двигаться, подогревая себя за счет энергии, вырабатываемой мышцами.

Может ли мышца работать бесконечно? Почему?

Временное снижение работоспособности, наступающее в результате работы, называется утомлением. Установлено, однако, что утомление наступает прежде всего не в самой мышце, а в центральной нервной системе. В нервной системе и в мышцах временно изменяется обмен веществ. При длительной работе накапливаются вещества, которые препятствуют проведению возбуждения и сокращению мышц. Необходим отдых, чтобы восстановить работоспособность участков нервной системы и мышц. Работоспособность мышц находиться в прямо пропорциональной зависимости от быстроты утомления. Какие же факторы влияют на быстроту утомления мышц? — величина нагрузки, вид работы(статическая или динамическая) и ритм. Чтобы выяснить, как конкретно влияют эти факторы на работоспособность мышц, вам предлагается исследовать эту проблему опытным путем.

Но сначала давайте выясним, какие опыты вы бы предложили сами.

Перед вами находятся карточки с алгоритмом работы на задание вам даётся 10 мин.

«Влияние величины нагрузки на развитие утомления».

Задание: Последовательно сгибайте руку с гантелями разной массы(1, 3, 6 кг.) с одной и той же скоростью. В каждом случае сосчитайте число движений, отметьте время наступления утомления (в секунду) и вычислите проделанную работу (A = F•S•n, F = 1 кг = 10 H, 1 кг = 1•9,8 H =10 Н

где S — расстояние; n — число движений.) Полученные данные занесите в таблицу.

источник