Біологія. Підручник для осіб з особливими освітніми потребами (Н54.1–Н54.2). Частина 1. 8 клас. Соболь

Цей підручник можна завантажити у PDF форматі на сайті частина 1, частина 2.

Цей підручник (частина 2) на сайті History | Твоя електронна бібліотека тут.

Ніщо так не виснажує та не руйнує людину

як тривала фізична бездіяльність.

Арістотель

§ 14. 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: 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

Які основні групи та значення скелетних м’язів людини?

Скелетні м’язи людини найзручніше вивчати за такими групами: м’язи голови, м’язи тулуба, м’язи кінцівок (іл. 31).

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 і спини. М’язи шиї забезпечують повороти голови та її підтримку. Серед м’язів шиї виділяється грудинно-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, сечовиділенні. М’язи спини (трапецієподібний, ромбоподібний, широкий м’яз спини та ін.) здійснюють 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 і 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, їх поділяють на м’язи стегна (кравецький, чотириголовий), м’язи гомілки (триголовий, литковий) та м’язи стопи (підошовні, згиначі й розгиначі пальців).

Іл. 31. М’язова система людини: 1 - коловий м’яз ока; 2 - жувальні м’язи; 3 - дельтоподібний м’яз; 4 - двоголовий м’яз плеча; 5 - зубчастий м’яз; 6 - косий м’яз живота; 7 - прямий м’яз живота; 8 - чотириголовий м’яз стегна; 9 - кравецький м’яз; 10 - згиначі кисті й пальців; 11 - великий грудний м’яз; 12 - груднино-ключично-соскоподібний м’яз; 13 - коловий м’яз рота; 14 - потиличний м’яз; 15 - дельтоподібний м’яз; 16 - трапецієподібний м’яз; 17 - триголовий м’яз плеча; 18 - найширший м’яз спини; 19 - розгиначі кисті й пальців; 20 - великий сідничний м’яз; 21 - двоголовий м’яз стегна; 22 - литковий м’яз; 23 - п’яткові (ахіллові) сухожилки

Отже, функції різних груп м’язів дуже різноманітні, але здійснюються узгоджено, чим забезпечується загальна рухливість організму людини.

Як працюють скелетні м’язи?

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

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.

Іл. 32. Механізм м’язового скорочення

Роботу, яку здійснюють м’язи, поділяють на статичну і 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 і розслаблюються (наприклад, під час бігу чи ходіння).

Теорія, що пояснює механізм скорочення м’язів, отримала назву теорії ковзання. Згідно з цією теорією, скорочення м’язового волокна відбувається під час втягування тонких ниток актину в проміжки між товстими нитками міозину. Скорочення м’язів відбувається за рахунок енергії АТФ (іл. 32).

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

Які умови найпродуктивнішої роботи скелетних м’язів?

ВТОМА М’ЯЗІВ - це фізіологічний стан, який виникає при тривалій або інтенсивній роботі й полягає у тимчасовому зниженні працездатності. Такий стан м’язів спрямований на захист від 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 розвитку втоми.

Виникнення втоми пов’язане з такими явищами, як: а) зменшення в м’язах кількості речовин, необхідних для скорочення (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).

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

Дослідами встановлено, що у людини найпродуктивнішою буде робота, яка здійснюється за середнього навантаження, середнього темпу та оптимального стану нервової системи. Істотною умовою продуктивної роботи є тренованість м’язів.

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

ДІЯЛЬНІСТЬ

Лабораторне дослідження

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

Мета роботи: розвивати уміння характеризувати розвиток втоми.

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

Хід роботи

1. Візьміть у руки гантелі масою 3 кг, підніміть їх до рівня плеча і утримуйте до настання втоми. Час здійсненої статичної роботи зафіксуйте (іл. 33).

Іл. 33. Статичне (угорі) й динамічне (внизу) навантаження на м’язи

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

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

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

5. Підсумок роботи.

ПРОЄКТ НА ТЕМУ

«Рухова активність - основа фізичного здоров’я»

Завдяки руховій активності організм ефективніше забезпечуються поживними речовинами та киснем, швидше відбувається виведення з організму продуктів обміну речовин. Це сприяє збільшенню об’єму м’язів, сили їхнього скорочення і витривалості. Підготуйте проект і доведіть взаємозв’язок скелетних м’язів із фізіологічними системами організму людини.

РЕЗУЛЬТАТ

1-6 балів • 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 втоми м’язів для організму?

7-9 балів • 7. Які основні групи та значення скелетних м’язів людини? 8. Як працюють скелетні м’язи? 9. Які умови найпродуктивнішої роботи скелетних м’язів?

10-12 балів • 10. Доведіть взаємозв’язок скелетних м’язів з усіма фізіологічними системами нашого організму.