Уроке 25. Работа мышц. Управление движением. Утомление

Цели урока: дать понятие о двигательной единице, о механизмах, регулирующих силу мышечного сокращения, об изменении мышц при тренировках разъяснить суть тренировочного эффекта и энергетику мышечного сокращения, вред гиподи­намии, особенность работы мышц-антагонистов при динамической и статической работе; рассмотреть условия повышения работоспособности мышц и причины их утомления.

Оборудование: таблица «Мышцы».

Ход урока

Организационный момент

Актуализация опорных знаний

Работа с терминами. Используется прием «Горячий стул». По желанию к доске выходит учащийся. Садится на стул лицом к классу, спиной к доске. Учитель на до­ске пишет (или вывешивает) термин. Учащиеся, не называя слова, характеризуют его. Сидящий должен определить задуманное слово.

Термины:

Мышца Гладкая мышца

Брюшко мышцы Головка мышцы

Мышцы-антагонисты Миофибрилла

Мышцы поперечнополосатые Миосимпласт

Фасция

Фронтальная работа по вопросам.

Каковы особенности мимических мышц и их значение?

Какие группы мышц развились в связи с прямохождением?

Какие группы мышц развились в связи с прямохождением?

Назовите примеры мышц-антагонистов и синергистов.

Укажите мышцы, которые могут работать в одном случае как антагонисты, а в другом — как синергисты.

Изучение новой темы

На доске слова И. М. Сеченова: «Все бесконечное разнообразие внешних про­явлений мозговой деятельности сводится окончательно к одному лишь явлению

мышечному движению».

Как вы понимаете смысл этого высказывания?

С момента рождения и до глубокой старости мы двигаемся. Как многообраз­ны и сложны движения человека! Вспомните акробатические трюки гимнастов или изящные пируэты танцоров. (Здесь уместно показать видеокадры сложных движе­ний человека). Но и все наши каждодневные обычные движения не так уж просты. Простое движение — ходьба. Делаем мы всего шаг, а в нем принимают участие до 300 мышц и множество нервных импульсов согласует их работу. Неправильно ду­мать, что скелетная мышца сама по себе может сокращаться. Трудно было бы себе представить хоть одно согласованное движение, если бы мышцы были неуправля­емыми.

. / – Когда маленький ребенок учится ходить, он шатается, падает, балансирует ру- ‘^v ками. Чем объясняется такая неточность движений?

(Маленькие дети, чья нервная система еще незрела, несовершенна, не умеют управ­лять мышцами, согласовывать движения.) /

Учитель задает вопросы.

Как регулируются мышечные движения?

Почему и как сокращаются мышцы?

Как обеспечивается согласованность движений?

(Можно попросить учащихся самим сформулировать вопросы, ответы на которые расширят знания по теме).

После постановки вопросов организуется работа в группах. Каждый из членов группы получает индивидуальный текст и знакомится с ним. Следующий этап — этап групповой социализации – учащиеся обмениваются полученной информаци­ей. В ходе обсуждения выделяют главные мысли и записывают их на лист бумаги.

Текст 1

Двигательная единица — мотонейрон. В здоровом организме само по себе мышеч­ное волокно сократиться не может, необходимы нервные импульсы, поступающие из центральной нервной системы. Обычно одно нервное волокно связано с не­сколькими мышечными волокнами и представляет собой одну двигательную еди­ницу – мотонейрон (см. рис.)

К каждой мышце подходит много двигательныхнейронов, которые ветвятся и не­рвируют группы мышечных волокон.

При надлежащей стимуляции все мышечные волокна в двигательной единице со­кращаются одновременно. Число этих волокон в ней варьирует и зависит от того, насколько сложным должно быть управление данной мышце. Например, в глазо­двигательной мышце это число составляет около 10, а в бицепсе – более 1000. Чем меньше число волокон в двигательной единице, тем более тонкий контроль осу­ществляется со стороны нервной системы.

В месте контакта двигательного аксона с мышечным волокном формируется не­рвно-мышечное соединение. Нервно-мышечное соединение представляет собой специализированный вид синапса (рис. 16, с. 38 Уч. К.).

В норме сокращение скелетной мышцы начинается после того, как на нервно- мышечное соединение поступает нервный импульс. Ацетилхолин (медиатор), вы­свобождающийся из окончания аксона, связывается с рецепторами мембраны мы­шечного волокна и возбуждает ее; возникающий при этом электрический импульс распространяется по мембране.

В результате ряда последующих событий мышца сокращается (учителю см. при­ложение к уроку).

Даже при сильном мышечном напряжении в одно и то же время работает нич­тожная часть мышечных волокон. Если мышца работает продолжительное время, то группы мышечных волокон сокращаются по очереди: сначала работают одни мо­тонейроны, потом другие, потом третьи, четвертые и т. д.

При овладении силовыми движениями в процессе тренировки увеличивается ко­личество мотонейронов, способных включаться в работу одновременно. При систе­матических интенсивных тренировках количество волокон в мышце не меняется, оно остается постоянным, а вот количество сократительных нитей, митохондрий в каждом волокне увеличивается. Количество ядер также остается стабильным, но они укрупняются, в них накапливаются вещества, способные стимулировать обра­зование новых молекул белков, участвующих в мышечном сокращении (см. рис., сравни А и Б).

Текст 2

Характер сокращения скелетной мышцы. Характер сокращения скелетной мышцы зависит от частоты нервных импульсов, поступающих к мышце. Одиночный не­рвный импульс, поступающий на нервно-мышечное соединение, вызывает быстрое сокращение мышцы, за которым следует расслабление. Плавное, продолжительное сокращение мышц, благодаря которому мы можем без риска пронести через комна­ту чашку с кофе, обеспечивается непрерывными потоками нервных импульсов от мозга к мотонейронам.

Находясь под влиянием постоянных нервных импульсов, мышцы нашего тела всегда напряжены, или, как говорят, находятся в состоянии тонуса – длительного сокращения. Мышца находится в тонусе при частоте 10-20 имп/с.

В нормальном состоянии тонус повышает работу мышц в три раза. Длительное сокращение слагается из одиночных, коротких сокращений. Мышца не успевает расслабиться от действия предыдущего сокращения, как наступает последующее. Такие сокращения называют тетаническими. Тетанически сокращаться могут толь­ко скелетные мышцы. Тетанус возникает вследствие суммации (возникновение воз­буждения в тканях в результате действия ряда подпороговых раздражителей, каждое из которых в отдельности недостаточно) одиночных мышечных сокращений при частоте 40-50 имп/с.

Для того чтобы нести поднос с полными тарелками, приходится прилагать боль­шие усилия, чем в случае, когда у вас в руках просто чашка с кофе.

Каким образом регулируется сила мышечного сокращения?

Если работу выполняет малое число мотонейронов, движение производится с ма­лой силой, если число мотонейронов, работающих одновременно, увеличивается, сила возрастает.

Сила зависит и от частоты раздражения. Более частая стимуляция приводит к уве­личению развиваемой мышцей силы.

Проявление силы зависит и от особенностей прикрепления мышцы к костям.

Сокращение мышц в организме происходит плавно и координировано.

Текст 3