Работа мышц. Управление движением. Утомление

Урок. Работа мышц. Управление движением. Утомление

1. Сокращение мышц

И

мпульсы, приходящие по нерву, вызывают в мышечных волокнах возбуждение, проявляющееся их сокращением.

Скелетные мышцы способны совершать очень быстрые сокращения. Чтобы мышца в течение длительного времени находилась в сокращенном состоянии, мозг посылает ей серии импульсов, следующих друг за другом с большой частотой.

В

1. Воздействие раздражителем. 2. Возбуждение рецепторов. 3. Проведение возбуждения по дендрону чувствительного нейрона. 4. Тело чувствительного нейрона в узле заднего корешка. 5. Проведение по аксону к вставочному нейрону. 6. Вставочный нейрон. 7. Спинной мозг, участок ЦНС. 8. Тело двигательного нейрона в передних рогах спинного мозга. 9. Аксон двигательного нейрона. 10. Мышца, рабочий орган.

скелетных мышцах человека мышечные волокна изолированы друг от друга и возбуждение, возникшее в одном из них, не распространяется на соседние. Мышечное волокно сокращается с максимально возможной для него силой. Поэтому сила сокращения всей мышцы зависит не от того, плохо или хорошо сократились ее отдельные волокна, а только от общего количества сократившихся в данный момент мышечных волокон.

Управление движением. Из главы II вы уже знаете, что в спинном мозге лежат исполнительные нервные клетки. Они формируют нервные импульсы к мышцам для осуществления простых рефлекторных реакций.

У человека набор таких безусловных двигательных рефлексов невелик, и осуществляются они нечасто.

Ф

ормирование произвольных двигательных актов целиком зависит от работы головного мозга. Он управляет сложными движениями — от простой ходьбы до игры на фортепьяно и выполнения любых трудовых навыков. Высшие двигательные центры расположены в коре больших полушарий, в лобной доле перед центральной бороздой. Отдельные участки коры в пределах двигательного центра руководят какими-то определенными двигательными реакциями. Одни участки отвечают за простые реакции — за сокращение отдельных групп мышц, другие — за более сложные движения, требующие одновременного участия многих мышц, как это бывает при движениях конечностей, третьи — за самые сложные движения, вроде тонких движений пальцев руки или движений языка и губ, необходимых для произнесения слов. Эти участки коры головного мозга самые большие по размеру в сравнении с теми, где находятся нервные центры, управляющие движениями туловища и ног.

Свои влияния высшие двигательные центры направляют в глубокие отделы головного мозга, в мозжечок и к исполнительным клеткам спинного мозга. Многие отделы головного мозга участвуют в создании программ сложных двигательных актов. Команды же для выполнения конкретных движений формируются в спинном мозге.

2. Утомление мышц

Мы знаем, что длительное мышечное напряжение приводит к утомлению, к неспособности продолжать работу. Оказывается, в развитии утомления, возникающего при мышечной работе, ведущую роль играет не усталость самих мышц, а особое состояние двигательных нервных центров. На работоспособность человека большое влияние оказывает его настроение. Когда работа делается с любовью, с энтузиазмом, она выполняется легко и утомление нарастает медленно.

С состоянием двигательных нервных центров связано и другое явление. Когда одно и то же движение попеременно выполняется правой и левой рукой, усталость возникает не так скоро, как в случае, если то же движение и в том же ритме осуществляется только одной рукой. Аналогичные явления наблюдаются и в процессе отдыха. Для восстановления работоспособности какой-нибудь группы мышц более благоприятен не полный покой, а интенсивная работа другой мышечной группы. В этом случае работоспособность мышц восстановится намного быстрее, чем при их бездеятельности. Активный отдых всегда более полезен, чем пассивный.

С

корость развития утомления при мышечной работе зависит от двух показателей — от физической нагрузки, падающей на мышцу, и от ритма работы, т. е. от частоты мышечных сокращений. При увеличении нагрузки или при учащении ритма мышечных сокращений утомление наступает быстрее. Влияние этих условий на работоспособность мышц впервые изучил русский физиолог И. М. Сеченов.

Оказалось, что, если увеличивать нагрузку, интенсивность выполняемой работы возрастает, но только до определенного уровня, а затем снижается. Мышечная работа достигает максимального уровня при средних нагрузках и средних скоростях сокращения мышц. Таким образом, И. М. Сеченов заложил основы гигиены труда, имеющей огромное значение для рациональной организации трудовых процессов.

3. Гигиена физического труда

Повышение производительности физического труда в основном достигается автоматизацией производства и уменьшением доли тяжелой мышечной работы. Обучение двигательным трудовым навыкам происходит благодаря образованию условных рефлексов. Но если один и тот же комплекс движений рабочий повторяет в течение всего трудового дня, то нервные центры, управляющие определенными мышцами, начинают утомляться. Именно так и происходит при работе на конвейере, где каждый из рабочих выполняет одну и ту же операцию в течение многих лет. Движения такого работника происходят как бы автоматически. Благодаря длительному упражнению эти движения могут обеспечиваться минимальным количеством мышц. Но именно монотонность и однообразие движений работника у конвейера и являются основной причиной развития утомления. Чтобы избежать чрезмерно быстрого утомления, полезно делать перерывы в работе, а главное — несколько раз в день менять форму деятельности. При этом в работу будут включаться другие мозговые центры, а в тех, в которых развилось утомление, работоспособность постепенно восстановится. Производительность труда выше, если рабочий освоил несколько профессий и с легкостью может поменяться рабочим местом с другим работником.

Некоторые виды производственной деятельности связаны с тем, что рабочий долгое время находится в одной и той же позе. Это тоже приводит к утомлению мозговых центров. Чтобы снизить утомление, используют производственную гимнастику. При ее выполнении нагрузка переносится на те мышцы, которые не участвовали в трудовых операциях. Возбуждаются новые центры мозга.

Организация рабочего места, правильное расположение инструментов и деталей устраняют лишние движения рабочего и также препятствуют перенапряжению одних и тех же мышц.

Важным является общий ритм физической работы. Ученые установили, что в течение первого часа работоспособность повышается. Это период вхождения в работу. Затем в течение примерно 2 ч работоспособность удерживается на устойчивом уровне. Наконец, в последующий час из-за развития утомления работоспособность снижается. Поэтому после 4 ч непрерывной работы необходим длительный часовой отдых: обед, прогулка на свежем воздухе. Во второй половине рабочего дня общая работоспособность будет ниже, но она будет меняться в той же последовательности, как и в первой половине дня. Эти знания необходимы для организации правильного режима работы, а также для распределения производственного задания в течение трудового дня.

Основные термины и понятия:

Сила сокращения мышцы. Роль спинного мозга в сокращении. Моторная зона. Утомление. И.М.Сеченов.

Карточка у доски:

1. Как сокращается мышечное волокно?

2. От чего зависит сила сокращения мышцы?

3. Где находятся тела двигательных нейронов, передающих возбуждение на скелетную мускулатуру?

4. Где расположена моторная зона?

5. Какие условия необходимы для того, чтобы мышца длительное время находилась в сокращенном состоянии?

6. Где формируются программы для произвольных двигательных реакций?

7. За сокращения каких скелетных мышц в коре мозга отвечают наибольшие участки, наибольшие представительства?

8. Утомление в каких структурах играет ведущую роль в развитии утомления?

9. От каких показателей зависит скорость развития утомления?

10. Какой вид отдыха оказывается более благоприятным для восстановления мышечной работоспособности?

Письменные карточки:

1. Сокращение мышц. Сила сокращения.

2. Управление скелетной мускулатурой.

3. Утомление мышц.

4. Дайте определения или раскройте понятия: Сила сокращения мышцы. Роль спинного мозга в сокращении. Моторная зона. Утомление. И.М.Сеченов.

Компьютерное тестирование:

Тест 1. Как сокращается мышечное волокно:

1. Сила сокращения зависит от возбуждения, чем сильнее возбуждение, тем сильнее сокращение.

2. Мышечное волокно всегда сокращается с максимально возможной для него силой.

Тест 2. От чего зависит сила сокращения мышцы:

1. Сила сокращения зависит от возбуждения, чем сильнее возбуждение, тем сильнее сокращение.

2. Сила сокращения зависит от числа сократившихся мышечных волокон в мышце.

Тест 3. Где находятся тела двигательных нейронов, передающих возбуждение на скелетную мускулатуру:

1. В спинном мозге.

2. В нервных узлах рядом со спинным мозгом.

3. В самих мышцах.

4. В моторной зоне коры.

Тест 4. Где расположена моторная зона:

1. В спинном мозге.

2. В лобной доле.

3. В теменной доле.

4. В затылочной доле.

Тест 5. Какие условия необходимы для того, чтобы мышца длительное время находилась в сокращенном состоянии:

1. Чтобы нервный импульс был достаточно сильным, чем сильнее – тем дольше мышца сокращена.

2. Чтобы нервный импульс был достаточно длительным.

3. Чтобы к ней поступала серия импульсов, следующих друг за другом с большой частотой.

Тест 6. Где формируются программы для произвольных двигательных реакций:

1. В спинном мозге.

2. В лобной доле.

3. В теменной доле.

4. В затылочной доле.

**Тест 7. За сокращения каких скелетных мышц в коре мозга отвечают наибольшие участки:

1. Туловища.

2. Ног.

3. Рук

4. Языка.

5. Губ

Тест 8. В развитии утомления играет ведущую роль:

1. Утомление, которое развивается в самих мышцах.

2. Утомление, которое развивается в нервных центрах, контролирующих работу мышц.

**Тест 9. От каких показателей зависит скорость развития утомления?

1. От ритма работы.

2. От физической нагрузки.

3. От настроения.

Тест 10. Какой вид оказывается более благоприятным для восстановления мышечной работоспособности?

1. Интенсивная работа другой мышечной группы.

2. Посидеть.

3. Полежать.

4. Походить.