"Биология", Драгомилов А.Г., Маш Р.Д.
Работа мышц обеспечивает движение тела и удержание позы. При динамической работе мышцы попеременно сокращаются и расслабляются, изменяют длину и перемещают части тела или груз. При статической работе мышцы остаются напряжёнными и удерживают положение без заметного движения. Любая мышечная работа требует энергии, поэтому при длительной или интенсивной нагрузке возникает утомление. Отдых помогает восстановить работоспособность.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Динамическая работа мышц — это работа, при которой мышцы чередуют сокращение и расслабление, изменяют свою длину и перемещают части тела или груз. Например, рука поднимает предмет, а затем опускает его. Такое понятие помогает связать мышечное сокращение с видимым движением.
Статическая работа мышц — это напряжение мышц, при котором тело или груз удерживается без заметного перемещения. Длина мышцы почти не меняется, но внутри неё сохраняется напряжение. Это объясняет, почему мышцы работают даже при неподвижной позе.
Утомление — временное снижение работоспособности мышц при длительной или интенсивной нагрузке. Уставшая мышца сокращается слабее и не может долго выполнять прежнюю работу. Понятие утомления помогает понять необходимость перерывов.
Работоспособность мышц — способность мышц выполнять работу с определённой силой и в течение некоторого времени. Она зависит от величины и длительности нагрузки, тренированности и отдыха. После паузы работоспособность обычно повышается, потому что ресурсы организма восстанавливаются.
Сокращение мышц требует энергии, потому что внутри мышечных волокон перемещаются белковые нити, создавая напряжение. Непосредственным источником энергии служит АТФ — соединение, которое отдаёт энергию при расщеплении. Запасы АТФ невелики, поэтому организм непрерывно образует её из питательных веществ; кислород помогает получать энергию эффективнее.
При динамической работе сокращение сменяется расслаблением, поэтому мышцы то укорачиваются, то возвращаются к исходной длине. Такое чередование вызывает движение костей в суставах и перемещение груза. Например, при подъёме гантели мышцы руки сокращаются, а при её опускании работают иначе, хотя движение продолжается.
При статической работе мышца остаётся напряжённой, чтобы противодействовать силе тяжести или другой нагрузке. Длина мышцы заметно не меняется, поэтому внешнего движения может не быть. Так мышцы удерживают тело в вертикальном положении или не дают тяжёлой сумке опуститься.
При длительном статическом напряжении мышца сдавливает проходящие в ней сосуды. Из-за этого к волокнам поступает меньше кислорода и питательных веществ, а продукты обмена удаляются медленнее. Поэтому удерживание груза иногда утомляет быстрее, чем его многократное поднятие и опускание.
Утомление зависит от силы нагрузки и времени работы: чем они больше, тем быстрее расходуются энергетические ресурсы. Во время отдыха кровоснабжение и дыхание помогают доставить кислород, удалить продукты обмена и восстановить запасы энергии. Умеренная нагрузка с короткими паузами поэтому позволяет дольше сохранять работоспособность, чем непрерывное напряжение.
| Признак | Динамическая работа | Статическая работа |
|---|---|---|
| Есть ли движение частей тела или груза | Есть перемещение частей тела или груза | Заметного перемещения нет |
| Как меняется длина напряжённой мышцы | Мышца изменяет длину при сокращении и расслаблении | Длина почти не меняется, сохраняется напряжение |
| Пример | Подъём и опускание гантели | Удерживание тяжёлой сумки |
| Особенности утомления | При чередовании движений утомление обычно наступает медленнее | При длительном напряжении утомление может наступить быстрее |
Чтобы определить вид работы, сначала проверьте, есть ли перемещение тела или груза. Затем оцените, меняет ли мышца длину или в основном сохраняет напряжение. Один и тот же вид мышцы может участвовать и в динамической, и в статической работе в зависимости от задачи.
Условие. Ученик поднимает гантель и опускает её. Требуется определить, какую работу выполняют мышцы руки. Главное в условии — гантель перемещается, а движения повторяются.
Ответ: мышцы руки выполняют динамическую работу, потому что изменяют длину и перемещают гантель.
Условие. Человек держит тяжёлую сумку неподвижно. Нужно объяснить, почему мышцы устают, хотя сумка не перемещается. Отсутствие движения ещё не означает отсутствия напряжения.
Ответ: это статическая работа; мышцы устают из-за непрерывного напряжения и ухудшения кровоснабжения.
Условие. Два ученика выполняют одинаковое упражнение: один не делает перерывов, а другой устраивает короткие паузы. Нужно определить, кто дольше сохранит работоспособность и почему. Нагрузка у учеников одинакова, различается только режим работы.
Ответ: дольше сохранит работоспособность ученик, который делает короткие паузы, потому что отдых замедляет развитие утомления.
Ошибка: считать, что мышцы работают только при движении. Так думают, потому что напряжение не всегда видно снаружи. Проверьте себя: если мышцы удерживают позу или груз, они расходуют энергию даже без перемещения.
Ошибка: путать статическую работу с расслаблением. Неподвижность тела ошибочно принимают за полное отсутствие сокращений. Спросите себя, удерживается ли положение силой мышц: если да, работа статическая.
Ошибка: считать утомление необратимым повреждением. Утомление обычно принимают за поломку мышцы из-за ощущения слабости. Если после отдыха способность работать возвращается, речь идёт о временном снижении работоспособности.
Ошибка: думать, что большая интенсивность всегда позволяет работать дольше. Сильная нагрузка быстрее расходует энергию и ускоряет утомление. Сравнивайте не только силу упражнения, но и длительность работы, наличие пауз и самочувствие.
Для понимания работы мышц нужны знания об их строении и способности сокращаться и расслабляться. Эти свойства объясняют, почему мышца может создавать движение или удерживать позу. Без них трудно различить динамическую и статическую работу.
Мышцам необходимы кислород, питательные вещества и АТФ. Кислород и вещества из пищи участвуют в пополнении энергетических запасов клеток. Поэтому работа мышц связана с дыханием, кровообращением и обменом веществ.
Тема пригодится при изучении физической активности и тренировок. Она помогает понять пользу разминки, умеренной нагрузки и чередования труда с отдыхом. Эти правила важны также при организации учебной и физической работы.
Почему мышцы тратят энергию, если человек просто стоит?
При стоянии мышцы постоянно немного сокращаются, чтобы удерживать тело в равновесии и не допускать падения. На это расходуется АТФ, поэтому неподвижная поза тоже требует мышечной работы.
Чем динамическая работа отличается от статической?
При динамической работе мышцы изменяют длину и вызывают движение тела или груза. При статической работе мышцы напряжены, но удерживают позу или груз без заметного перемещения.
Почему при удержании тяжёлого груза мышцы быстро устают?
Длительное напряжение сдавливает кровеносные сосуды внутри мышцы. К ней хуже поступают кислород и питательные вещества, а продукты обмена удаляются медленнее, поэтому утомление наступает быстрее.
Можно ли считать утомление мышц вредным?
Обычное утомление — временное снижение работоспособности, а не необратимое повреждение. После отдыха мышцы обычно восстанавливают способность выполнять работу, но чрезмерные нагрузки могут привести к травмам.
Почему перерывы помогают дольше выполнять физическую работу?
Во время отдыха частично восстанавливаются запасы энергии и улучшается снабжение мышц кислородом. Поэтому умеренная нагрузка с паузами позволяет дольше сохранять работоспособность.
§23. Работа мышц
