Біологія. Повторне видання. 8 клас. Задорожний

28. Як працюють м’язи

Перед тим як перейти до вивчення роботи м'язів людини, пригадайте, які особливості притаманні м'язовій тканині. Чим м'язова тканина відрізняється від епітеліальної? Які існують типи м'язів? Де ці типи м'язів розташовані в організмі людини?

Механізм скорочення м'яза

У клітинах м’язів є мікроскопічні нитки, які складаються з білків актину й міозину. Вони розташовуються паралельно одна одній. Унаслідок дії сигналу нервової системи білкові нитки переміщуються відносно одна одної, і загальна довжина м’язового волокна зменшується. У результаті довжина всього м’яза стає меншою — м’яз скорочується.

Після припинення сигналів від нервової системи білкові нитки повертаються на свої місця, при цьому довжина м’яза збільшується і він розслабляється.

Фізичні властивості м'язів

М’язи, як і будь-яка система, що виконує якусь роботу, мають певні характеристики, за якими цю роботу можна оцінити. Такими характеристиками є фізичні властивості м’язів. За допомогою цих властивостей можна порівнювати ефективність роботи різних м’язів.

Ознайомитися з ними можна в таблиці.

Фізичні властивості м’язів

Фізична властивість

Характеристика властивості

Сила м'яза

Величина максимального напруження, яке може розвинути м'яз. Вона залежить від маси м'яза, кількості одночасно збуджених волокон, частоти нервових імпульсів, що надходять до м'яза

Швидкість скорочення м'яза

Характеристика, яка визначається часом, за який м'яз скорочується й розслаблюється. Залежно від швидкості скорочення розрізняють повільні та швидкі м'язи

Витривалість м'яза

Здатність м'яза тривалий час підтримувати заданий ритм роботи

Тонус м'яза

Стан постійного незначного напруження м'яза. Він забезпечує підтримку постави й фіксацію внутрішніх органів. Визначається природними властивостями м'яза і впливом нервової системи

Робота м'язів

Розрізняють два основні види роботи м’язів — статичну й динамічну (мал. 28.1). Під час статичної роботи м’язи напружуються, але не скорочуються. Коли людина утримує вантаж у витягнутій руці, виконується статична робота. Під час динамічної роботи м’язи почергово скорочуються й розтягуються. Людина підіймає й опускає вантаж — це приклад динамічної роботи.

Мал. 28.1. Робота м'язів

Виконання тривалої або інтенсивної роботи призводить до стомлення м’язів. Під час статичної роботи стомлюються не самі м’язи, а нервові центри, клітини яких більше не можуть виробляти нові сигнали для м’язів. Під час динамічної роботи стомлення м’язів настає внаслідок як стомлення нервових центрів, так і нестачі кисню, зменшення утворення енергії та накопичення продуктів розпаду.

Після закінчення роботи, що зумовила стомлення, у період відпочинку відбувається збільшення працездатності м’язів (явище надвідновлення). Це явище є підґрунтям процесів тренування. Якщо постійно навантажувати м’язи, вони будуть краще працювати. Однак слід знати, що за надто великих навантажень надвідновлення не настає.

• По відношенню один до одного м'язи можуть бути антагоністами (працюють у протилежних напрямках, наприклад згиначі та розгиначі) або синергістами (працюють в одному напрямі).

• ККД м'язів людини в умовах холоду знижується. Це дозволяє організму виділяти більше енергії у вигляді тепла й підтримувати потрібну температуру тіла.

У процесі роботи м’язів активну участь беруть білкові структури, побудовані з білків актину й міозину. Фізичними якостями м’язів є їхня сила, швидкість скорочення, витривалість і тонус. Робота, яку виконують м’язи, може бути статичною або динамічною.

Перевірте свої знання

  • 1. Які фізичні властивості характерні для м’язів?
  • 2. Як скорочуються м’язи?
  • 3. Що таке надвідновлення?
  • 4*. Чим відрізняється статична й динамічна робота м’язів?