З Зачем человеку мышцы?

Определения и обозначения

Мышца — орган, состоящий преимущественно из мышечной ткани и способный сокращаться. Проще говоря, это часть тела, которая может напрягаться, укорачиваться или менять своё натяжение. Такое свойство позволяет мышце создавать усилие и выполнять работу.

Скелетные мышцы — мышцы, прикреплённые к костям и обеспечивающие движения тела. Ими человек в основном управляет, когда ходит, прыгает или поднимает предмет. Благодаря им скелет становится подвижной опорой, а не просто набором костей.

Мышечное сокращение — укорочение или изменение напряжения мышцы, благодаря которому возникает усилие. При этом мышца тянет за место своего прикрепления и может перемещать кость. Понятие помогает объяснить, как невидимое напряжение превращается в движение или удержание позы.

Мышечный тонус — сохраняющееся даже в покое небольшое напряжение мышц. Поэтому мышцы не полностью расслаблены, когда человек стоит или сидит спокойно. Тонус помогает поддерживать положение тела и быстро начинать движение.

Как это устроено

Мышцы нужны для движений, потому что их сокращение создаёт тягу. Мышца прикрепляется к костям, и при напряжении одна кость начинает перемещаться относительно другой. Такое перемещение происходит в суставе, который соединяет кости и задаёт возможное направление движения. Поэтому сокращение мышц превращается в сгибание, разгибание или другое движение части тела.

Мышцы, кости и суставы вместе образуют опорно-двигательную систему. Кости служат твёрдой опорой и рычагами, суставы обеспечивают подвижное соединение, а мышцы создают силу. Если мышцы напрягаются с нужной силой, тело может сохранять положение, например стоять прямо. При этом мышцы постоянно немного корректируют положение тела, помогая удерживать равновесие.

Обычно движение требует согласованной работы нескольких мышц, часто расположенных парами. Одна мышца тянет кость и сгибает часть тела, а другая выполняет противоположное действие — разгибает её. Мышцы не могут толкать кость, поэтому для обратного движения нужна другая мышца или другая группа мышц. Чередование их напряжения позволяет двигаться плавно и точно.

Работа мышц не ограничивается заметными движениями рук и ног. Дыхательные мышцы изменяют объём грудной клетки, благодаря чему воздух входит в лёгкие и выходит из них. Мышцы туловища удерживают внутренние органы в нужном положении, а мышцы брюшной стенки и грудной клетки частично защищают их. Даже сохранение позы без перемещения требует постоянного мышечного напряжения.

Для сокращения мышцам нужна энергия, которую организм получает из питательных веществ. Кровь доставляет к мышцам кислород и необходимые вещества, а также уносит продукты обмена. При регулярной посильной нагрузке мышцы тренируются и лучше справляются с работой. Слишком резкая или чрезмерная нагрузка, напротив, может привести к переутомлению, поэтому упражнения увеличивают постепенно.

Какие задачи выполняют мышцы

В таблице сначала найдите задачу, которая вас интересует, а затем проследите, каким способом мышцы её выполняют. Пример показывает, как общее свойство мышц проявляется в жизни. Одна и та же мышечная группа может участвовать сразу в нескольких задачах.

Разбор задач

Сгибание руки в локте

Условие. Ученик сгибает руку в локте. Нужно объяснить, что в этот момент делают мышцы и кости. Рассмотрим не только видимое движение, но и его причину.

1. Мышца-сгибатель, расположенная на передней стороне плеча, сокращается и создаёт тягу.
2. Она тянет кости предплечья, к которым прикреплена, поэтому предплечье приближается к плечу.
3. Кости перемещаются относительно друг друга в локтевом суставе, а мышцы-разгибатели расслабляются или работают согласованно, чтобы управлять движением.

Ответ. При сгибании мышцы сокращаются и тянут кости предплечья. Кости сами не двигаются по собственной воле: они перемещаются в локтевом суставе под действием мышечного усилия.

Подъём со стула

Условие. При подъёме со стула человек выпрямляет ноги и туловище. Нужно назвать работу мышц и объяснить, как сохраняется равновесие. В движении участвует не одна мышца, а несколько групп.

1. Мышцы ног сокращаются и разгибают колени, чтобы поднять тело вверх.
2. Мышцы таза и туловища выпрямляют тело в тазобедренных суставах и удерживают спину.
3. Мышцы стоп, ног и туловища согласованно меняют напряжение, чтобы центр тяжести оставался над опорой.

Ответ. Мышцы ног и туловища создают усилие для разгибания и подъёма тела. Их согласованная работа помогает не только встать, но и сохранить равновесие.

Мышцы и спокойное дыхание

Условие. Во время спокойного дыхания грудная клетка поднимается и опускается. Нужно объяснить, почему это зависит от мышц. Изменение положения грудной клетки меняет объём пространства для лёгких.

1. При вдохе дыхательные мышцы сокращаются, и грудная клетка расширяется.
2. Объём грудной полости увеличивается, поэтому воздух поступает в лёгкие.
3. При выдохе мышцы расслабляются или включаются иначе, грудная клетка уменьшается в объёме, и воздух выходит.

Ответ. Дыхательные мышцы изменяют положение рёбер и диафрагмы, а вместе с ними — объём грудной клетки. Поэтому вдох и выдох невозможны без согласованной работы мышц.

Типичные ошибки

Ошибка 1. Считать, что мышцы нужны только для движения. Так думают, потому что движение заметнее других функций. Проверьте себя: вспомните о позе, дыхании и защите внутренних органов.

Ошибка 2. Думать, что кость сама сгибает или разгибает конечность. Кость кажется источником движения, потому что именно её положение меняется. Проверьте объяснение: найдите мышцу, которая сокращается и действует на кость через сустав.

Ошибка 3. Считать, что при любом движении работает только одна мышца. На самом деле движение требует согласования мышц, в том числе выполняющих противоположные действия. Проверьте себя: назовите мышцы-сгибатели и мышцы-разгибатели.

Ошибка 4. Путать мышечное усилие с заметным движением. Мышцы могут напрягаться, удерживая позу, хотя тело остаётся почти неподвижным. Для проверки спросите себя, сохраняется ли положение тела благодаря мышечному тонусу.

Связь с другими темами

До изучения мышц нужно знать, что кости соединяются в суставах и образуют опору тела. Эта тема продолжает изучение опорно-двигательной системы и строения организма: теперь понятно, как части системы действуют вместе. Знания пригодятся при изучении правильной осанки, физических упражнений и безопасной тренировки, потому что помогают выбирать нагрузку и понимать её влияние на тело.

Что запомнить

• Мышцы способны сокращаться и создавать усилие.
• Скелетные мышцы приводят кости в движение.
• Движения происходят в суставах.
• Мышцы помогают поддерживать позу и равновесие.
• Мышцы участвуют в дыхании и выполняют другие важные функции.
• Для работы мышцам нужны питание и кислород.
• Регулярная посильная нагрузка поддерживает работоспособность мышц.