§ 28. Робота м’язів. Утома м’язів

Робота м’язів. Пригадаємо: в опорно-руховій системі кістки працюють, як важелі, а м’язи відповідають за їх переміщення. Отже, під час скорочення м’язи виконують механічну роботу. Цю фізичну величину визначають як добуток сили на відстань, на яку ця сила переміщує вантаж.

Робота, яку здатний виконати м’яз, залежить від кількох його властивостей. Насамперед — від сили м’яза. Сила м’яза залежить від його здатності скорочуватися, долаючи навантаження. Вона визначається кількістю м’язових волокон у м’язі, показником якої є площа його поперечного перерізу. Проте м’яз розвиває різну силу залежно від того, скільки груп волокон скорочується в ньому одночасно. Отже, сила м’яза залежить і від його нервової регуляції.

У складі м’яза є м’язові волокна двох типів. У так званих білих м’язових волокнах густота міофібрил значно більша, ніж у червоних. Білі волокна сильніші, проте вони витримують значні навантаження протягом короткого часу. За рахунок їхньої дії ви можете штовхнути ядро, підстрибнути тощо. Червоні м’язові волокна слабкіші, але вони пристосовані до тривалих навантажень: підтримання пози під час стояння, сидіння тощо. Отже, сила м’яза залежить від того, яких м’язових волокон у ньому більше — білих або червоних.

Робота, яку здатен виконати м’яз, визначається не лише його силою, а й витривалістю, тобто здатністю тривалий час підтримувати заданий ритм роботи. Має значення також тонус м’язів — постійне напруження, що досягається завдяки нервовим імпульсам, які надходять до м’язових волокон. Тонус м’язів важливий для підтримання необхідного діаметра кровоносних судин, утримання в певному положенні внутрішніх органів тощо.

Режими роботи і стомлення м’язів. Згадаймо: рука в лікті згинається, оскільки довжина м’яза під час скорочення зменшується. Коли ми утримуємо руку зігнутою, м’яз не розслаблюється. Отже, у м’язових волокнах тривають процеси, спрямовані на скорочення м’яза. Проте в той же час м’яз не скорочується. Чому?

У м’язі силі, що зумовлена зближенням актинових ниток у саркомерах, завжди протидіє сила пружності еластичних складових м’яза (оболонки, еластичних білків тощо). Що більше скорочується м’язове волокно, то більшою стає сила пружності, спрямована протилежно. Проте доки рівновага між силами у волокнах не порушується, довжина м’яза не змінюється. Якщо ж сила скорочення переважає силу пружності, м’язові волокна скорочуються, спричиняючи рух.

Режим роботи м’язів, за якого скорочення м’язів супроводжується зміною їхньої довжини, називають динамічним. У динамічному режимі м’язи працюють під час рухів. У статичному режимі роботи скорочення м’язів не супроводжується їх укороченням. У такому режимі м’язи працюють, підтримуючи позу, утримуючи вантаж.

Як пов’язані режими роботи м’язів зі стомленням? Зниження працездатності м’язів, яке спричиняє відчуття втоми, виникає у вас, якщо ви довго тримаєте в руці важкий портфель. Що відбувається в цей час у м’язах? По-перше, виснажуються нейрони, які іннервують м’язи: зменшується продукція медіаторів і, відповідно, частота нервових імпульсів, що надходять до м’язових волокон. По-друге, під час скорочення м’яза в ньому стискуються капіляри, й обмін речовинами між ними й волокнами тимчасово припиняється. У волокнах вичерпується запас енергії й накопичуються шкідливі продукти метаболізму. Як наслідок — розвивається стомлення, і ви звільняєте руку від вантажу, розслаблюючи її м’язи.

М’язи стомлюються скоріше, працюючи в статичному режимі. Під час роботи в динамічному режимі скорочення чергується з розслабленням. Під час розслаблення і кровоплин у м’язах, і продукція медіаторів у нейронах відновлюються. Тому в динамічному режимі роботи працездатність м’язів зберігається довше.

Щоб підвищити працездатність м’язів, їх необхідно систематично тренувати, чергуючи навантаження з відпочинком. Відпочивши, м’язи набувають здатності виконувати ще більшу роботу, ніж до стомлення. Послідовно збільшуючи навантаження, працездатність м’язів можна розвинути. Проте їхня робота не має бути дуже тривалою й занадто інтенсивною. Це може призвести до тяжкої перевтоми, яка вичерпує енергетичні запаси м’язових волокон.

1. Запропонуйте своєму товаришу визначити, звертаючись до тексту, чи є помилки в наведених твердженнях, і перевірте його роботу:

• а) сила м’яза визначається кількістю м’язових волокон у ньому;
• б) показником сили м’яза є швидкість його скорочення;
• в) білі м’язові волокна сильніші й витриваліші за червоні;
• г) червоні м’язові волокна слабкіші, проте вони здатні витримувати навантаження довше, ніж білі;
• д) тонус м’язів — це стан розслаблення, у якому м’язи перебувають, коли не виконують роботи.

2. Завершіть складання плану до частини тексту, де йдеться про режим роботи м'язів і їх стомлення:

• а) скорочення м’яза і зміна його довжини;
• б) режими роботи м’язів;
• в) причини стомлення м’язів...

3. Доповніть речення:

У... м’язових волокнах густина... значно більша, ніж у..., тому вони витримують... навантаження протягом короткого часу.

1. Чому для розрахунку механічної роботи м'язів важливо орієнтуватися в тому, яку силу вони мають? 2. Визначте, від яких властивостей м'яза залежить його здатність виконувати роботу. 3. У чому полягають відмінності між білими й червоними м'язовими волокнами? 4. Чому під час м'язових навантажень у вас виникає відчуття втоми? 5. Які явища в м'язових волокнах і нейронах спричиняють стомлення м'язів? 6. У який спосіб можна привчити власні м'язи до тривалих навантажень, запобігти швидкому стомленню? 7*. Наведіть приклад ситуацій, у яких ваші м'язи працюють у динамічному режимі; у статичному режимі. 8*. Поміркуйте, чому на початку тренувань відбувається значне поліпшення спортивних результатів, а потім вони покращуються повільніше.

скачать dle 11.0фильмы бесплатно

 

Даний матеріал відноситься до підручника "Біологія 8 клас Базанова, Павіченко, Кузнецова", створено завдяки МІНІСТЕРСТУ ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ (МОН)