Підручник з Біології. 8 клас. Соболь - Нова програма

Ніщо так не виснажує й не руйнує людину,

як тривала фізична бездіяльність.

Арістотель

§ 32. РОБОТА М’ЯЗІВ. ВТОМА М’ЯЗІВ

Основні поняття й ключові терміни: М'язи голови. М'язи тулуба. М'язи кінцівок. РОБОТА М’ЯЗІВ. ВТОМА М’ЯЗІВ.

Пригадайте!

Що таке м'язи?

Поміркуйте!

Наймогутніший міфічний грецький герой Геракл уславився неймовірними подвигами, найвідомішими з яких є такі: боротьба з немейським левом, знищення лернейської гідри, знищення стімфалійських птахів, очищення авгійових стаєнь, викрадення золотих яблук із саду Гесперид, приборкання пса Цербера в царстві Аїда та ін. Кожний з його подвигів вимагав нелюдського напруження усіх сил. Чому ж цей герой не втомлювався здійснювати свої славетні подвиги?

ЗМІСТ

Яке значення мають скелетні м'язи людини?

Скелетні м’язи людини найзручніше вивчати за такими групами, як м’язи голови, м’язи тулуба й м’язи кінцівок.

М’язи голови поділяють на м’язи склепіння черепа та м’язи обличчя (мімічні та жувальні). М’язи склепіння черепа зміщують шкіру, піднімають брови. Мімічні м’язи одним кінцем вплітаються у шкіру, а іншим - прикріплюються до кісток. Вони забезпечують мімічні рухи обличчя, беруть участь у мовленні. Жувальні м’язи забезпечують рухи під час жування, ковтання.

М’язи тулуба поділяють на м’язи шиї, грудної клітки, живота й спини. М’язи шиї забезпечують повороти голови та її підтримку. Серед м’язів шиї виділяється груднино-ключично-сосковий. М’язи грудної клітки зумовлюють рухи верхніх кінцівок (великі й малі грудні), беруть участь у диханні (міжреберні, діафрагма). М’язи живота (косі, прямий, квадратний) здійснюють захист органів черевної порожнини, беруть участь у диханні, рухах кишечнику, виділенні сечі. М’язи спини (трапецієподібний, ромбоподібний, широкий м’яз спини та ін.) зумовлюють рухи кінцівок, голови, підтримують тулуб.

М’язи кінцівок відіграють основну роль у переміщенні тіла людини та його частин. М’язи плечового поясу (дельтоподібний, підлопатковий) забезпечують рухи в плечовому суглобі. Рухи руки здійснюють м’язи вільної верхньої кінцівки, що їх поділяють на м’язи плеча (двоголовий, триголовий), м’язи передпліччя (згиначі й розгиначі кисті) та м’язи кисті (долонні, м’язи пальців). М’язи тазового поясу забезпечують рухи ноги в кульшовому суглобі. До них належать сідничні, грушоподібний м’язи та ін. М’язи вільної нижньої кінцівки здійснюють рухи нижньої кінцівки і їх поділяють на м’язи стегна (кравецький, чотириголовий, двоголовий,), м’язи гомілки (триголовий, литковий, камбалоподібний) та м’язи стопи (підошовні, згиначі й розгиначі пальців).

Отже, різні групи м'язів забезпечують загальну рухливість організму людини.

Як працюють скелетні м'язи?

РОБОТА М’ЯЗІВ - діяльність м’язів, що виникає внаслідок їхнього скорочення за рахунок енергії АТФ. Робота м’яза визначається добутком сили та відстані або висоти переміщення вантажу. Коефіцієнт корисної дії м’язів людини становить 0,25-0,30, тобто на роботу використовується 25-30 % енергії, тоді як 70 % її розсіюється у вигляді теплоти.

Основними властивостями м’язів, що забезпечують роботу, є сила, швидкість скорочення, витривалість і тонус. Сила м’язів залежить від маси скоротливих білків, кількості м’язових волокон та частоти імпульсів, що надходять до м’яза. Швидкість скорочення м’язів визначається часом, за який м’яз скорочується й розслаблюється. Витривалість м’язів - це їхня здатність тривалий час підтримувати заданий ритм роботи. А стан постійного незначного напруження м’язів, завдяки чому підтримується готовність до здійснення роботи, є тонусом м’язів.

Роботу, що її здійснюють м’язи, поділяють на статичну й динамічну. Статична робота - це робота, за якої м’язи напружуються, але не скорочуються (наприклад, при утриманні вантажу), а динамічна робота - робота, за якої м’язи почергово скорочуються й розслаблюються (наприклад, під час бігу чи ходіння).

Іл. 73. Механізм м'язового скорочення

Теорія, що пояснює механізм скорочення м’язів, називається теорією ковзання. Згідно з цією теорією послідовність скорочення м’язового волокна можна відобразити такими тезами:

- у спокої товсті нитки міозину розміщуються між тонкими нитками актину;

- скорочення м’язів починається зі збудження м’язових волокон нервовими імпульсами;

- за допомогою поперечних містків у присутності йонів Са2+ відбувається втягування тонких ниток актину в проміжки між товстими нитками міозину;

- довжина м’язового волокна при цьому зменшується, спричиняючи скорочення м’яза;

- скорочення м’язів відбувається за рахунок енергії АТФ.

Отже, м'язи виконують певну роботу, що пов'язана з їхнім скороченням чи напруженням та затратами енергії АТФ й утворенням теплоти.

Які умови найпродуктивнішої роботи скелетних м'язів?

ВТОМА М’ЯЗІВ - це фізіологічний стан, який виникає при тривалій або інтенсивній роботі й полягає в тимчасовому зниженні працездатності. Такий стан м’язів спрямований на захист від їхнього виснаження і є корисним явищем, оскільки забезпечує відпочинок і відновлення можливостей м’язів. Під час відпочинку відбувається не тільки відновлення працездатності, а навіть її збільшення - понадвідновлення, завдяки чому м’язи можуть виконувати ще більшу роботу, ніж до появи втоми.

Сучасні уявлення про причини втоми ґрунтуються на поглядах про багаторівневість змін у роботі м’язів. Іншими словами, виникнення втоми пов’язане з такими явищами, як: а) зменшення в м’язах кількості речовин, необхідних для роботи (АТФ, глікоген); б) накопичення в м’язах молочної кислоти; в) зниження запасів кисню в м’язах; г) зміни скоротливої функції міофібрил; д) зміна стану нервової й ендокринної регуляторних систем (наприклад, виснаження нервових центрів, погіршення проведення імпульсів через синапси).

Тривала або інтенсивна робота може призвести до перевтоми, що є патологічним станом, під час якого вичерпуються ресурси клітин, руйнуються органели тощо. Щоб запобігти перевтомі, необхідно правильно організовувати роботу і відпочинок, дотримуватися раціонального харчування, враховувати можливості м’язів, уникати надмірних навантажень, боротися з поганим настроєм та ін.

Дослідами встановлено, що для людини найпродуктивнішою буде робота, яка здійснюється за середнього навантаження, середнього темпу та оптимального стану нервової системи, яка забезпечує узгоджену роботу м’язів. Істотною умовою продуктивної роботи є тренованість м’язів. Завдяки тренуванням м’яз стає сильнішим і витривалішим.

Отже, умовами найпродуктивнішої роботи м'язів є середнє навантаження, середній темп, оптимальний стан нервової системи й тренованість м'язів.

ДІЯЛЬНІСТЬ

Навчаємося пізнавати

Лабораторне дослідження

РОЗВИТОК ВТОМИ ПРИ СТАТИЧНОМУ Й ДИНАМІЧНОМУ НАВАНТАЖЕННІ. ВПЛИВ РИТМУ Й НАВАНТАЖЕННЯ НА РОЗВИТОК ВТОМИ

Мета роботи: розвивати уміння характеризувати розвиток втоми.

Обладнання: гантелі масою 3 і 5 кг, годинник із секундною стрілкою.

Хід роботи

1. Візьміть у руки гантелі масою 3 кг, підніміть їх до рівня плеча й утримуйте до настання втоми. Час здійсненої статичної роботи зафіксуйте.

2. Після відновлення м’язів (через 5 хв) візьміть ті самі гантелі й ритмічно піднімайте та опускайте їх. Час здійсненої динамічної роботи запишіть.

3. Для дослідження впливу навантаження спочатку виконуєте вправу на згинання руки з гантелею масою 3 кг, а після відпочинку - з гантелею 5 кг. За якого навантаження швидше розвивається втома й чому?

4. Для дослідження впливу ритму на розвиток втоми згинаєте руку з гантелею в повільному темпі, через деякий час - у середньому, а згодом - у швидкому. За якого ритму діяльності швидше розвивається втома м’язів?

5. Підсумок роботи.

Іл. 74. Статичне (угорі) й динамічне (внизу) навантаження на м'язи

Завдання на застосування знань

Зіставте позначені на ілюстрації м’язи з назвами та вкажіть їхнє значення для людини: чотириголовий м’яз, прямий м’яз, великий грудний м’яз, дельтоподібний м’яз, двоголовий м’яз

Назва

Належність до групи

Значення для організму


РЕЗУЛЬТАТ

Оцінка

Запитання для самоконтролю

1-6

1. Назвіть групи м'язів людини. 2. Наведіть приклади м'язів верхньої кінцівки. 3. Що таке робота м'язів? 4. Назвіть два види роботи м'язів. 5. Що таке втома м'язів? 6. Яке значення має втома м'язів для організму?

7-9

7. Яке значення мають скелетні м'язи людини? 8. Як працюють скелетні м'язи? 9. Назвіть умови найпродуктивнішої роботи скелетних м'язів.

10-12

10. Доведіть взаємозв'язок скелетних м'язів з усіма фізіологічними системами нашого організму.