СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ

Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно

Скидки до 50 % на комплекты
только до

Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой

Организационный момент

Проверка знаний

Объяснение материала

Закрепление изученного

Итоги урока

Урок 14. Работа скелетных мышц и их регуляция

Категория: Биология

Нажмите, чтобы узнать подробности

Понятие о двигательной единице, механизмах, регулирующих силу мышечных сокращений, динамическая и статическая работа мышц человека 

Просмотр содержимого документа
«Урок 14. Работа скелетных мышц и их регуляция»

Тема: Работа скелетных мышц и их регуляция


Цель: 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; познакомить с методами проведения исследования утомления и с его симптомами.

Ход урока

  1. Организационный момент

  2. Актуализация темы урока

Слайд 2 - «Все бесконечное разнообразие внешних проявлений мозговой деятельности сводится окончательно к одному лишь явлению – мышечному движению». Это слова И.М. Сеченова.

– Как вы понимаете смысл этого высказывания? /Ответы обучающихся/

Слайд 3 - Наши даже обычные движения весьма сложны. Делая всего один шаг, наш организм включает в работу до 300 мышц. Как же происходит эта работа? Каков механизм согласованности процесса? Что контролирует этот процесс? Давайте постараемся ответить на эти вопросы.

  1. Повторение основных понятий

Слайд 4 - Устный терминологический диктант: рефлекторная дуга, рефлекс, безусловные рефлексы, условные рефлексы, сустав, шов, головка мышцы, хвост мышцы, фасция, антагонисты, синергисты,

  1. Изучение нового материала

Слайд 5 – Для осуществления движения необходима слаженная работа мышечной и нервной систем. Давайте вспомним:

Нейроны – одноядерные клетки, состоящие из аксонов и дендритов.

Аксоны – длинные отростки, дендриты – короткие.

Нервные клетки образуют постоянные контакты с другими клетками. Место контакта – синус

Слайд 6 – Классификация нейронов: сенсорные, вставочные, исполнительные.

Слайд 7 - Существует понятие «двигательной единицы».

Двигательная единица (мотонейрон) – это один исполнительный (моторный) нейрон и связанные с ним мышечные волокна.

Слайд 8 – Мышечное волокно скелетной мышцы способно сократиться лишь после того, как получит нервные сигналы от исполнительного нейрона из ЦНС.

Слайд 9 - Если в действие включается небольшое количество двигательных единиц, сокращение слабое, если количество двигательных единиц увеличено, сокращение мышц становится более сильным. Однако при самом сильном сокращении хорошо тренированного человека единомоментно работает небольшой процент двигательных единиц. При длительном сокращении они работают, поочередно сменяя друг друга: сначала одна группа, потом другая, потом третья и так далее.

Слайд 10 - При определенном воздействии мышечные волокна в двигательной единице сокращаются одновременно. Число волокон зависит от необходимой сложности управления мышцей.

- Как вы думаете, в какой мышце будет больше волокон: глазодвигательной или в бицепсе? /Ответы обучающихся/

Слайд 11 – Чем меньше число волокон в двигательной мышце, тем более тонкий контроль осуществляется со стороны нервной системы. В глазодвигательной мышце – около 10, а в бицепсе – более 1000 волокон.

Слайд 12 – 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 число 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.

Это явление называют тренировочным эффектом. Он возможен при напряжении, близком к максимальному, достаточном отдыхе и рациональном питании.

Слайд 13Характер 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.

Слайд 14 – 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 одиночных мышечных сокращений при частоте 40-50 имп/с.

Слайд 15 – Энергетика мышечного сокращения. Любая работа требует затраты энергии. За счет какой энергии работают мышцы?

Мышечное сокращение – работа, при которой затрачивается энергия химических веществ. В мышечном волокне происходит распад и окисление органических веществ, главным образом, углеводов.

Нервная система лишь дает импульс для начала и прекращения работы данной мышечной группы волокон. Энергия, за счет которой сокращается мышечное волокно, выделяется в результате биологического окисления органического вещества, содержащегося в самом волокне. Основным энергетическим веществом для работы мышц является глюкоза, но при интенсивной нагрузке окисляются и вещества, содержащиеся в клеточных мембранах.

Гликоген – Глюкоза + О2 – 6СО2 + 6 Н2О + Энергия

Энергия химических связей – Энергия механическая тепловая

33% химической энергии, которая освобождается при распаде и окислении углеводов, используется на работу мышц, остальная энергия (67%) передается кровью другим тканям, расходуется на поддержание постоянной температуры тела человека.

Слайд 16 – Высвобождающаяся при окислении энергия не сразу используется клеткой, а запасается в форме высокоэнергетических соединений, как правило, в форме аденозинтрифосфата (АТФ). АТФ является универсальным источником энергообеспечения клетки. Энергия освобождается при гидролизе АТФ и используется клеткой для совершения всех видов работы.

Однако при этом в клетке образуется много веществ, способных компенсировать потери. Поэтому после работы во время отдыха восстанавливается много больше того, что было израсходовано. Возникает тренировочный эффект, при котором синтез обгоняет распад. Но это происходит лишь в том случае, если физическое напряжение близко к предельному, а отдых и рациональное питание достаточны. Изнуряющий труд без необходимого отдыха и питания к успеху не приводит, так же как и бездействие.

Слайд 17 – Недостаток подвижности – гиподинамия. Малая подвижность снижает активность биологического окисления, перестают в достаточном количестве вырабатываться вещества, богатые энергией, за счет которых образуются клеточные структуры: митохондрии, сократительные нити, мембраны клетки. Мышцы становятся дряблыми, теряют былую силу. Из костей уходят соли кальция. Они поступают в кровь, связываются с содержащимся там органическим веществом холестерином и образуют наросты на внутренних стенках сосудов, нарушающие кровообращение. Это называется атеросклерозом. Человек становится слабым и вялым.

Слайд 18 – Управление движением. Регуляция любого движения осуществляется ЦНС на основе безусловных и условных рефлексов.

Слайды 19-20 - Регуляция работы мышц-антагонистов. Чтобы лучше представить себе работу нервной системы, регулирующей мышечные сокращения, рассмотрим, как взаимодействуют нервные центры при сгибании и разгибании руки в локтевом суставе, а также при фиксации костей предплечья для удержания груза.

Если к двуглавой мышце приходят из нервного центра возбуждающие сигналы, и она сокращается, то трехглавая мышца расслабляется – не мешает действию двуглавой мышцы. Если сокращается трехглавая мышца, то расслабляется двуглавая и не мешает разгибать руку. Такая координация движений происходит не в самих мышцах, а в нервных центрах, управляющих мышцами.

Слайд 21 – Но что произойдет, если требуется зафиксировать руку в нужном положении? Тогда возбудятся нервные центры всех мышц, участвующих в движении костей данного сустава. Двуглавая и трехглавая мышцы в этом случае сократятся одновременно. Кости предплечья прижмутся к плечевой кости, и движение в суставе прекратиться. Кости станут неподвижными относительно друг друга. Бывшие мышцы-антагонисты станут работать как синергисты.

Слайд 22 - Динамическая и статическая работа. В разных жизненных ситуациях одни и те же мышцы человека могут совершать разную работу.

- Почему при ручной стирке белья спина устает больше, чем руки? /Ответы обучающихся/

Работа, связанная с перемещением тела или груза, называется динамической.

Работа, связанная с удержанием определенной позы или груза, называется статической. Наиболее утомительна статическая работа, требующая сохранения однообразной позы или длительного удержания груза.

Слайд 23 – Утомление – временное понижение работоспособности.

Какие признаки утомления вы можете назвать?

Что является причиной наступления утомления? /Ответы обучающихся/

Слайд 24 – Скорость наступления утомления зависит от состояния нервной системы, частоты, ритма в котором производится работа, и от величины нагрузки.

Закон среднего ритма и средних нагрузок: Мышечная работа достигает максимального уровня при средних нагрузках и средних скоростях сокращения мышц».

Влияние этих условий на работоспособность мышц впервые изучил русский физиолог И.М. Сеченов.

/Сообщения обучающихся о работах Сеченова И.М../

Слайд 25 – Сеченов И.М. показал, что восстановление работоспособности утомленных мышц, происходит значительно быстрее при активности других мышц. Такой отдых он назвал активным.


  1. Закрепление изученного материала

Слайд 26 - Опыт: Закройте ладонями уши и слегка надавите на них. После этого напрягите мышцы рук и послушайте гул работающих мышц. Что вы слышите и ощущаете? Почему?

Вывод: Чем сильнее напряжение, тем гул выше, поскольку единовременно работает больше нейронов и чаще происходит их смена.

Слайд 27 - Лабораторная работа «Утомление при статической работе»

Оборудование: секундомер, груз 4 -5 кг.

Цель: наблюдение признаков утомления при статической работе; определение времени предельного утомления.

Статическая работа

Признаки утомления

Время

Отсутствие утомления

Рука с грузом неподвижна


Первая фаза утомления

Рука опускается, затем рывком поднимается на прежнее место


Вторая фаза утомления

Дрожание рук, потеря координации, пошатывание корпуса, покраснение лица потоотделение


Предельное утомление

Рука с грузом опускается, опыт прекращается



Ход работы:

Испытуемый становится лицом к классу, вытягивает руку в сторону строго горизонтально. Мелом на доске отмечается тот уровень, на котором находится рука. После приготовлений по команде включается секундомер, и испытуемый начинает удерживать груз на уровне отметки. Начальное время указывается в первой строчке таблицы. Затем определяются фазы утомления, и также проставляется время. Выясняется, за какое время наступает предельное утомление, этот показатель записывается в таблицу.


  1. Подведение итога урока


Слайд 28 - Домашнее задание: изучить § 14, повторить §11 и §12. Подготовить сообщение о предупреждении нарушения осанки и развития плоскостопия.



Скачать

Рекомендуем курсы ПК и ППК для учителей

Вебинар для учителей

Свидетельство об участии БЕСПЛАТНО!