Работа скелетных мышц и их регуляция (конспект урока+лабораторная работа №4 Утомление при статической и динамической работе)

Работа скелетных мышц и их регуляция. Полные уроки — Гипермаркет знаний

Гипермаркет знаний>>Биология>>Биология 8 класс. Полные уроки>>Биология: Работа скелетных мышц и их регуляция. Полные уроки

Тема. Работа скелетных мышц и их регуляция

Цели урока:

• создать условия для понимания учащимися особенностей строения скелетной мускулатуры, через ознакомление с теоретической информацией, ее анализом и последующим преломлением информации при выполнении заданий как теоретического, так и практического характера.

Задачи урока:

• Повторить, обобщить и углубить знания учащихся о механической работе на примере изучения целостной единой системы “Человек” с использованием элементов метода проекта.
• Развивать умения учащихся мыслить нестандартно, сравнивать, сопоставлять изученные факты и явления.
• Продолжать обучение умению выделять существенное в изученном материале, путем физических и биологических явлений.
• Воспитывать бережное отношение к своему здоровью.

Основные термины:

• Мышцы (син.: мускулы) — анатомические образования, состоящие в основном из мышечной ткани, осуществляющие двигательную функцию организма, его частей и отдельных органов.ХОД УРОКА

Работа скелетных мышц и их регуляция

Скелетные мышцы образованы поперечнополосатой мышечной тканью, мышечные волокна которой собраны в пучки. Внутри волокон проходят белковые нити, благодаря которым мышцы способны укорачиваться – сокращаться. К каждой мышце подходят кровеносные сосуды и нервы.

Мышцы снаружи, а также каждый мышечный пучок покрыты соединительнотканной оболочкой и прикрепляются к кости при помощи сухожилий. Один конец мышцы, головка, прикрепляется к одной кости, второй, хвост, через сустав или суставы – к другой кости так, что при ее сокращении кости приходят в движение.

Посмотрим видео о мышцах человека

К скелетным мышцам подходят нервы, содержащие чувствительные и двигательные нейроны. По чувствительным нейронам передаются импульсы от рецепторов кожи, мышц, сухожилий, суставов в центральную нервную систему, где обрабатываются и при необходимости передается сигнал о сокращении конкретной мышцы.

По двигательным нейронам проводятся импульсы (о необходимости сокращения) от спинного мозга к мышце, в результате чего мышца сокращается. Таким образом, сокращение мышц в организме совершается рефлекторно. В то же время на двигательные нейроны спинного мозга оказывают влияние импульсы из головного мозга (о желании человека выполнить то или иное движение), в частности из коры больших полушарий.

Это делает движение произвольными. Основное свойство мышечной ткани – сократимость. На этом свойстве основана работа мышц. В возбужденном состоянии мышца укорачивается и утолщается – сокращается, затем расслабляется и принимает прежние размеры. Сокращаясь, мышцы приводят в движение части тела, обуславливают перемещение организма или поддержание определенной позы.

Движение тела происходит благодаря сокращению мышц. Когда мышцы сокращаются, они совершают работу. При сокращении мышц кости сближаются или отдаляются, передвигая тело или его части, поднимают или удерживают груз. Мышцы, которые обеспечивают движение, делятся на сгибатели и разгибатели, приводящие и отводящие, вращающие кость по часовой стрелке и против нее.

Одна и та же мышца не может сгибать и разгибать кости в суставе, а движение костей и вместе с ними частей туловища производят как минимум две мышцы (на самом деле их значительно больше). Не всегда мышцы располагаются там, где прикладывается их сила.Амплитуда – размах движений зависит от длины мышечных волокон, а сила – от площади поперечного сечения мышечного пучка.

Чтобы согнуть кисть в кулак, мышцы должны обладать достаточной длиной. Вот почему мышцы, сгибающие и разгибающие пальцы, находятся на предплечье, мышцы, опускающие и поднимающие плечо, – на туловище и т.д. (Вы можете выполнить эти действия, и убедиться где находятся мышцы, выполняющие эти функции.

) Мышцы противоположного действия называются антагонистами, а мышцы, действующие в одном направлении, синергистами. Они работают согласованно.Сгибание в суставе осуществляется при сокращении мышц-сгибателей и одновременном расслаблении мышц-разгибателей.

Согласованная деятельность мышц-сгибателей и мышц-разгибателей возможна благодаря чередованию процессов возбуждения и торможения в спинном мозге (соматический отдел нервной системы). Например, сокращение мышц – сгибателей руки вызвано возбуждением двигательных нейронов спинного мозга. Одновременно расслабляются мышцы-разгибатели. Это связано с торможением двигательных нейронов.

На следующем видео мы посмотрим работу мышц

Мышцы – сгибатели и разгибатели сустава могут одновременно находиться в расслабленном состоянии. Так, мышцы свободно висящей вдоль тела руки находятся в состоянии расслабления. При удержании гири или гантели в горизонтально вытянутой руке наблюдается одновременное сокращение мышц-сгибателей и разгибателей сустава.Сокращаясь, мышца действует на кость как на рычаг и производит механическую работу. Любое мышечное сокращение связано с расходом энергии. Источниками этой энергии служат распад и окисление органических веществ (углеводов, жиров, нуклеиновых кислот). Органические вещества в мышечных волокнах подвергаются химическими превращениями, в которых участвует кислород. В результате образуются продукты расщепления, главным образом углекислый газ и вода, и освобождается энергия.Протекающая через мышцы кровь постоянно снабжает их питательными веществами и кислородом и уносит из них углекислый газ и другие продукты распада.Длительная, непрерывная, однообразная работа, как Вам хорошо известно, вызывает утомление мышц, то есть становится сложно выполнять физическую работу. После отдыха утомление проходит, мышцы вновь способны сокращаться и производить работу. Во время отдыха кровь выносит вредные вещества из клеток.Работоспособность и производительность труда человека зависят от его умения организовывать свое рабочее время. Оптимальные ритм работы и нагрузка обусловлены возрастом человека, его физической и профессиональной подготовленностью.Работа, связанная с перемещением тела или груза в пространстве, называется динамической, а работа, связанная с удержанием определенной позы или груза, – статической.

Предлагаю вашему вниманию видео на котором вы увидите работу мышц при дыхании

При статической работе в действие вовлекаются все мышцы, которые обычно работают как антагонисты, а при динамической они работают по очереди: сначала одни, потом другие. Кроме того, при статической работе часто бывает затруднено кровоснабжение мышц, потому что некоторые сосуды оказываются сжатыми.

При динамической работе этого не происходит. Более того, движение мышц ускоряет отток от них крови, насыщенной углекислым газом и другими продуктами распада.Утомление мышц и влияние на их работоспособность ритма сокращений и величины нагрузки изучал русский физиолог И.М.Сеченов.

Он выяснил, что при выполнении физической работы очень важно подобрать средние величины ритма и нагрузки. При этом производительность будет высокой, а утомление наступает позже.Распространено мнение, что лучший способ восстановления работоспособности – это полный покой. И.М.Сеченов доказал ошибочность такого представления.

Он сравнил, как восстанавливается работоспособность в условиях полного пассивного отдыха и при смене одного вида деятельности другим, то есть в условиях активного отдыха. Оказалось, что утомление проходит скорее и работоспособность восстанавливается раньше при активном отдыхе.
Рис. 1. Строения скелетной мышцы
Рис. 2.

Работа мышц руки при удержании грузаРис. 3. Мышцы туловища и конечностей, спереди.

Рис. 4 Мышцы плеча
Рис. 5. Мышцы головы и шеи

Выводы урока

существует взаимосвязь двух наук о природе: биологии и физики;человеческий организм и его действия также интересны для физики, как и любые другие окружающие природные явления;законы природы едины;

законы физики применимы к живому организму.

Контролирующий блок

Блицопрос:

Какое минимальное число мышц участвует в движениях кости в любом суставе? Какая система управляет работой мышц: нервная или гуморальная? Работа мышц осуществляется по принципу блока или рычага? Что происходит с двуглавой мышцей при сгибании руки? Какой характер имеет работа мышц? Чему способствует накопление в мышцах продуктов обмена? Как восстанавливается работоспособность мышц? В чём загадка спортивного долголетия? Кого прозвали на флоте “русским Геркулесом”? Назовите русских гиревиков и штангистов? Какие силовые подвиги они совершали?

Домашнее задание

Во время тяжёлой физической работы сердце человека сокращается до 150 раз в минуту. При каждом своём сокращении оно совершает работу, равную поднятию груза массой 500 г на высоту 40 см. Определите мощность, развиваемую сердцем в этом случае.

Интересно знать что …

Мышц в организме человека 600, они разнообразны по строению, форме, свойствам  и функциям.
Название «мышца» произошло от слова «мускулюс» — мышь, это связано с тем, что анатомы заметили мышцы под кожей перемещаются, как мыши.

Список литературы:

1.Урок на тему «Мышцы» Ранева Н.Б., учитель анатомии, г. Ставрополь, СШ № 11.2. Д. В. Колесов, Р.Д. Маш, И. Н. Беляев. «Биология. Человек». Учебник. 8 кл. . − М.: Дрофа, 2002.3. Колесов Д.В. Биология. Человек 8 класс: учебник для общеобразовательных учреждений. – М.: Дрофа, 2007. – 332с.4. Матяш Н.Ю., Шабатура Н.Н.

Биология, 9 кл. – К.: Генеза, 2009 5. Ренева Н.Б., Сонин Н.И. Биология. Человек. 8 класс. Методическое пособие к учебнику Н.И.Сонина, М.Р.Сапина “Биология. Человек. 8 класс”. Москва: “Дрофа”, 2001. С.46–49.

6. Сонин Н.И., Сапин М.Р. Биология. Человек. 8 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений.

Москва: “Дрофа”, 2006.

Отредактировано и выслано Горбатко С.Н.

Над уроком работали:

Ранева Н.Б.

Горбатко С.Н.

Запорожец А.

Поставить вопрос о современном образовании, выразить идею или решить назревшую проблему Вы можете на Образовательном форуме, где на международном уровне собирается образовательный совет свежей мысли и действия.

Создав блог, Вы не только повысите свой статус, как компетентного преподавателя, а и сделаете весомый вклад в развитие школы будущего.

Гильдия Лидеров Образования открывает двери для специалистов  высшего ранга и приглашает к сотрудничеству в направлении создания лучших в мире школ.

Предмети > Биология > Биология 8 класс

Источник: http://edufuture.biz/index.php?title=%D0%A0%D0%B0%D0%B1%D0%BE%D1%82%D0%B0_%D1%81%D0%BA%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D1%82%D0%BD%D1%8B%D1%85_%D0%BC%D1%8B%D1%88%D1%86_%D0%B8_%D0%B8%D1%85_%D1%80%D0%B5%D0%B3%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%86%D0%B8%D1%8F._%D0%9F%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D1%83%D1%80%D0%BE%D0%BA%D0%B8

Работа мышц

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.

2. 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.

3. 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.

4. 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).

Вопросы к конспектам

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.

Источник: https://100ballov.kz/mod/page/view.php?id=1419

Работа мышц — (ответы)

Работа 38.

1. Проведите опыт, описанный в статье «Динамическая и статическая работа мышц». Для исследования статической рабоы обычно предлагается удерживать груз (например, портфель с книгами) в горизонтально отведенной руке.

О конечном результате утомления судят по предельной продолжительности работы, возможной для данного человека. Измеряют время от начального момента работы до ее вынужденного прекращения в результате наступившего утомления.

Чтобы проследить, как развивается утомление, заполните таблицу.

2. Утомление при динамической работе (подъем груза до отметки и его опускание) исследуйте аналогичным образом после 10 мин отдыха. Результаты воторого опыта (время) запишите в графе «Время».

Стадия утомленияПризнак утомления

Время
Начало работы	рука удерживает груз у сигнальной отметки	16 сек
1 стадия	медленное опускание груза и подъем руки выше контрольной отметки (совершается рывком)	20 сек
2 стадия	покраснение лица, дрожание рук, ухудшение координации движения, покачивание корпусом, резкое изгибание туловища в противоположную сторону для противовеса	22 сек
3 стадия	рука опускается — отказ продолжать опыт	29 сек

3. Закончите вывод.

Статическая работа утомительнее, чем динамическая, так как при статической работе напрягаются все мышцы, когда при динамической мышцы напрягаются по очереди.

Работа 39.

1. Приведите примеры работы.

Статическая работаДинамическая работа

удерживание предмета в руке	бег

2. И.М. Сеченов исследовал наступление утомления при динамической работе и пришел к выводу, что наибольшая производительность достигает при средней нагрузке и среднем ритме. Если масса большая, то груз поднять нельзя (h=0). Работа А=mgh по поднятию такого груза равна нулю. Если груз легкий, то его масса близка к нулю. Сделайте заключение.

Самый большой объем работы можно выполнить при среднем весе груза и среднем темпе выполняемой работы.

Работа 40. Пользуясь учебником ответьте на вопросы.

1. Что такое осанка?

Привычное положение человека в покое и при движении.

2. Может ли быть без осанки?

Нет.

3. Какие изменения в организме связаны с нарушением осанки?

Неполноценное питание: недостаток в пище белков и минеральных солей, витаминов.

4. Почему возникает нарушение осанки?

Неравномерное распределение нагрузки.

5. Есть ли нарушения осанки у вас?

Нет.

Работа 41. Проверьте свою осанку. Заполните таблицу.

Наличие нарушенийРезультаты наблюденийВывод

Выявление боковых искривлений	1. Углы лопаток на одном уровне. 2. Один плечевой сустав расположен выше другого. 3. Треугольники, образованные между туловищем и опущенными руками, равны 4. Задние отростки позвонков образуют прямую линию	Да или Нет 1. да 2. да 3. да 4. да
Определение сутулости	Мерной лентой измерьте расстояние между наиболее удлиненными друг от друга точками плеча в области плечевыз суставов левой и правой руки: А со стороны груди Б со стороны спины Разделите первый результат на второй. Чем дробь меньше, тем сутулость больше. Если частное близко к 1, то это норма.	А 44 Б 44 А:Б 1
Определение нарушений поясничного изгиба позвоночника	Встаньте спиной к стене. 1. Просуньте ладонь между стеной и поясницей. 2. Попробуйте просунуть кулак. Если последнее удастся, то осанка нарушена.	Норма да Осанка нарушена нет
Возможные причины нарушения осанки	ношение сумки на одном плече, неправильное положение спины в сидячем положении

Работа 42. Неправильные позы, подъемы и переносы тяжестей могут привести к смещению позвонков и межпозвоночных дисков. Посмотрите иллюстрации. Объясните последствия ошибочных действий.

Как нельзя. Почему?Как надо

если наклоняться, сгибая спину, позвоночник может замкнуть и уже не разогнуться	нужно присесть, взять предмет и встать
если наклониться за тяжелой гирей, может произойти смещение дисков позвоночника и его можно травмировать	нужно присесть, взять предмет и встать
напрягаются шейные позвонки и появляется головная боль	шея должна быть прямой
перегружен грудной отдел позвоночника	нагрузку нужно распределять равномерно
Вывод	неправильное положение позвоночника может привести к его искривлению

Работа 43. Пользуясь учебником, проверьте, нет ли у вас плоскостопия. Получив на белой бумаге след ступни, проведите необходимые измерения и запишите их.

1. Расстояние между головками плюсневых костей, сочленяющихся с первым и пятым пальцем, АБ=7.

2. Поперечник следа в средней части ступни СД=3.

3. Отношение СД:АБ=23%.

Если это отношение не превышает 33%, значит, норма.

Вывод на основе ваших измерений: плоскостопие есть или нет? (Подчеркните правильный ответ).

Page 3

ГДЗ по другим предметам

Источник: https://pobio.ru/8-klass/rabochaya-tetrad-po-biologii-8-klassa-chast-1-r.d.-mash-a.g.-dragomilov/rabota-myshc.html