Биология

Тема: Опорно-двигательная система

Урок: Работа мышц

Введение

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.

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.

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.

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).

 

Список литературы

1. Колесов Д.В., Маш Р.Д., Беляев И.Н. Биология. 8. – М.: Дрофа.

2. Пасечник В.В., Каменский А.А., Швецов Г.Г. / Под ред. Пасечника В.В. Биология. 8. –  М.: Дрофа.

3. Драгомилов А.Г., Маш Р.Д. Биология. 8. – М.: Вентана-Граф.

 

Рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Medkurs.ru (Источник).

2. BioSense (Источник).

3. MEDUNIVER (Источник).

 

Домашнее задание

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.