Почему утомление при статической работе наступает быстрее чем при динамической

13.09.202213.09.2022 admin 0 Comments

Почему утомление при статической работе наступает быстрее чем при динамической

При динамической работе мышц человека, в отличие от статической,

1) быстрее наступает утомление

2) движения в суставах не происходит

3) работоспособность более продолжительна

4) уменьшается частота сердечных сокращений

5) утомление наступает медленно

6) сокращение мышц чередуется с расслаблением

При динамической работе мышц человека, в отличие от статической работоспособность более продолжительна, утомление наступает медленно, сокращение мышц чередуется с расслаблением. При статической работе утомление наступает быстрее, движения в суставах не происходит.

Статическая работа (статическое усилие) обеспечивает поддержание позы; для нее характерно более или менее длительное напряжение одних и тех же мышц, без видимого движения. В основе статической работы лежит изометрический режим сокращения, где нет укорочения мышцы (изменение длины) при развитии напряжения. В этих условиях нарушается кровообращение в мышцах в связи с тем, что напряженные мышечные волокна пережимают мелкие кровеносные сосуды. Статическое усилие может сопровождаться натуживанием. Натуживание связано с резким повышением внутрибрюшного и внутригрудного давления (в связи с напряжением брюшных мышц и диафрагмы).

Статическая нагрузка быстрее приводит к утомлению, чем динамическая. Динамическая нагрузка характеризуется быстрым изменением во времени ее значения и приводит к чередованию сокращения и расслабления мышц.

Источник

§ 32. Работа мышц. Утомление мышц

Вспомните из курса физики, что такое работа. Что вам легче делать: стоять на школьной линейке или бегать по двору? Почему?

Работа мышц. Сокращаясь, мышцы выполняют механическую работу. Различается два вида мышечной работы — внутренняя (статическая) и внешняя (динамическая). Статическая работа связана с процессами, развивающимися в самой мышце, и проявляется в удержании частей тела в определенном положении (стоячем, сидячем и т. д.). Во время статической работы (удержание груза, положения тела) мышцы длительное время пребывают в тонусе, обеспечивающем их напряженность — состояние постоянного частичного сокращения мышцы, для которого характерны незначительные утомляемость и энергозатраты. Величина статической работы, выполняемой мышцей, зависит от ее нагрузки и времени, в течение которого действует это нагрузка.

Динамическая работа связана с перемещением любого груза, тела или частей тела в пространстве. Во время этой работы сокращение мышц чередуется с их расслаблением. Динамическая работа способствует оттоку крови от органов, усиливая деятельность внутренних органов, нервной системы и др. Величина динамической работы, выполняемой мышцей, зависит от ее силы, скорости сокращения и выносливости.

Сила, развиваемая мышцей, зависит от массы сократительных белков, количества мышечных волокон и частоты нервных импульсов, поступающих в мышцы. Чем больше в мышце содержится волокон, тем больше ее масса, она толще и сильнее. Если человек занимается физическим трудом, то усиленная функция мышцы приводит к увеличению ее массы и поперечного сечения. И, наоборот, если человек ведет малоподвижный образ жизни и не тренирует мышцы, то они уменьшаются в объеме и массе. Сила мышц у разных людей различна и зависит от особенностей конституции, пола, профессии, возраста и т. п. Например, сила мышц у мужчин обычно больше, чем у женщин; в пожилом возрасте — меньше, чем в молодом.

СИЛА МЫШЦЫ — это величина максимального напряжения, которое она может развить при возбуждении.

СКОРОСТЬ СОКРАЩЕНИЯ МЫШЦЫ — время, за которое мышца может сократиться или расслабиться.

ВЫНОСЛИВОСТЬ МЫШЦЫ — способность мышцы в течение длительного времени поддерживать заданный ритм работы.

УТОМЛЕНИЕ МЫШЦЫ — это снижение трудоспособности мышцы.

При динамической работе длина мышц меняется. Чем длиннее мышца, тем на большее расстояние она может сократиться. Чем меньше время, требуемое для сокращения мышцы, тем больше ее скорость сокращения.

Работа мышц сопровождается затратами энергии. Вспомните, где берется энергия для сокращения мышц.

Утомление мышц. Все мышцы вследствие напряжения утомляются. Основными причинами утомления является недостаточное снабжение мышц кислородом; уменьшение запасов органических веществ, которые являются источником энергии сокращения; накопление продуктов обмена (молочной кислоты и т. д.).

Утомление мышц зависит от величины и продолжительности их напряжения, частоты сокращения отдельных волокон, состояния нервной системы. Чем больше нагрузка и продолжительность напряжения мышц, тем быстрее они утомляются. Если выполнять физические упражнения ритмично, то утомление наступает позже. Убедитесь в этом, выполнив лабораторное исследование.

Исследования физиологов свидетельствуют о том, что наибольшую работу мышцы могут выполнить при средней нагрузке и среднем ритме. Физическая усталость — нормальное физиологическое явление. После отдыха (расслабления) работоспособность мышц не только восстанавливается, но и часто превышает начальный уровень.

Выносливость мышц зависит от их приспособленности к определенному виду нагрузки (например, мышц спины и живота — к статической нагрузке, а рук и ног — к динамической). Так, мышцы ног при ходьбе устают меньше, чем во время стояния, а мышцы туловища быстрее устают во время работы, связанной с наклонами.

При динамической нагрузке мышцы то сокращаются, то расслабляются. Это позволяет им отдохнуть, и поэтому мышца может работать достаточно долго. Нервная система, осуществляя регуляцию работы мышц, приспосабливает их деятельность к текущим потребностям организма, позволяет им работать с высоким коэффициентом полезного действия.

Хотя во время статической нагрузки мышцы не выполняют механическую работу над внешними телами, однако они находятся в постоянном напряжении: большинство волокон одновременно сокращается, поэтому мышца утомляется. Так, человек не может долго простоять с высоко поднятыми руками.

Лабораторное исследование

Тема. Развитие утомления при статической и динамической нагрузке. Влияние ритма и нагрузки на развитие усталости.

Цель: исследовать возникновение утомления при статической и динамической нагрузке и влияние ритма сокращений и величины нагрузки на развитие усталости; определить и обосновать факторы, влияющие на развитие усталости мышц.

Оборудование: 1-, 2- и 3-килограммовые гантели (или портфель с книгами, масса которого 1 кг, 2 кг и 3 кг), секундомер.

Ход исследования

Задача 1. Определение скорости наступления утомления при различных видах нагрузки (работу следует выполнять в парах).

1. Первый ученик становится у доски, берет в обе руки груз (3-килограммовые гантели или портфели) и разводит в стороны вытянутые руки с грузом до уровня груди. Второй ученик делает мелом на доске отметки уровней, до которых первый ученик поднял руки с грузом. После этого включает секундомер и фиксирует время до того момента, когда хотя бы одна рука первого ученика с грузом начнет опускаться вниз.

После этого ученики меняются ролями.

2. Первый ученик берет те же грузы, ритмично поднимая (до высоты отметок, сделанных ранее) и опуская их. Движения нужно выполнять до момента наступления утомления. Второй ученик фиксирует время наступления утомления.

После этого ученики меняются ролями.

3. Опишите последовательные изменения, происходящие в мышцах руки при развитии утомления.

4. Сделайте вывод: при каком виде нагрузки (статическом или динамическом) быстрее наступает утомление?

Задача 2. Исследование влияния ритма сокращений мышц на развитие утомления.

Работу следует выполнять в группах по вариантам: I вариант — масса груза 1 кг: II вариант — 2 кг; III вариант — 3 кг.

1. Первый ученик берет в обе руки груз (в соответствии с вариантом) и медленно поднимает его в течение 6 с до уровня отметки, зафиксированной во время выполнения задания 1. Затем в течение 6 с опускает руки. Повторяет подъема и опускания груза в таком ритме до наступления утомления. Второй ученик считает количество поднятий и фиксирует время, когда наступает утомление. Результаты записывает в соответствующие графы таблицы 1.

После этого ученики меняются ролями.

2. Действия, аналогичные описанным в п. 1, выполняйте в ритме 3 с, затем — 1 с. Результаты запишите в соответствующие графы таблицы 1. (Частоту ритма можно задавать метрономом.)

Ритм, с

Время наступления утомления, с

3. На основе данных исследования в каждой группе установите, при каком ритме утомление наступает позже.

4. Сделайте вывод, как влияет ритм на развитие утомления.

Задача 3. Исследование влияния нагрузки на развитие утомления.

Работу следует выполнять в группах по вариантам: I-й вариант — ритм 6 с; II вариант — 3 с; III вариант — 1 с.

1. Первый ученик берет в обе руки груз (сначала 1 кг, затем 2 кг и 3 кг) и поднимает и опускает его в одном ритме (в соответствии с вариантом).

2. Второй ученик считает количество поднятий и фиксирует время, когда наступает утомление. Результаты записывает в соответствующие графы таблицы 2.

После этого ученики меняются ролями.

Груз, кг

Время наступления утомления, с

3. На основе данных исследования в каждой группе установите, при какой нагрузке утомление наступает позже.

4. Сделайте вывод: как влияет величина нагрузки на развитие утомления?

Работа мышц: статическая и динамическая. Сила мышцы. Скорость сокращения мышцы. Выносливость мышцы. Утомление мышцы

Существуют вещества (допинги), резко увеличивающие на короткое время мышечную силу, ускоряющие проведение нервных импульсов. Известны также препараты, стимулирующие синтез мышечных белков под действием нагрузок. В спорте применение допингов запрещено не только потому, что спортсмен, его принявший, имеет преимущества перед другими, но и потому, что эти вещества вредны для здоровья. Расплатой за временное повышение работоспособности может быть полная нетрудоспособность. Как вы относитесь к использованию допингов в спорте? Почему?

1. Какую работу выполняет мышца при сокращении? 2. Что такое статическая работа мышцы? От чего она зависит? 3. Что такое динамическая работа мышцы? От чего она зависит? 4. Что такое утомление мышц? Каковы его причины? 5. При какой нагрузке и ритме работа будет наибольшей? 6. Чем отличается статическая работа от динамической? 7. Почему статическая работа утомляет больше, чем динамическая? 8. Какие вещества и процессы источником энергии во время работы мышц? Что происходит с органическими соединениями в работающей мышце? 9. Как ритм и нагрузки влияют на работоспособность мышц и их утомляемость? 10. Почему во время ручной стирки белья спина устает больше, чем руки? 11. Согласны ли вы с распространенным мнением, что лучшим способом восстановления работоспособности является полный покой (лежание на диване, сидение в кресле и т. д.)? Дайте аргументированный ответ. 12. Выполните проект на тему «Гиподинамия — враг современного человека» или «Двигательная активность — основа физического здоровья».

Источник

Почему утомление при статической работе наступает быстрее чем при динамической

При динамической работе мышц человека, в отличие от статической,

1) быстрее наступает утомление

2) движения в суставах не происходит

3) работоспособность более продолжительна

4) уменьшается частота сердечных сокращений

5) утомление наступает медленно

6) сокращение мышц чередуется с расслаблением

Источник

ГДЗ биология 8 класс Пасечник, Суматохин, Калинова Просвещение 2019-2020 Задание: § 11 Работа мышц и её регуляция

Стр. 48. Вспомните

№ 1. Что такое рефлекс и рефлекторная дуга?

Рефлекс – это реакция живого организма на раздражитель внутренней или внешней среды, которая происходит при участии нервной системы.

Рефлекторная дуга или нервная дуга – это нервный путь, который проходят нервные импульсы в процессе рефлекса. Состоит из рецептора, афферентного звена, центрального и эфферентного звена, эффектора.

№ 2. Какова роль скелетных мышц в осуществлении рефлексов?

В скелетных мышцах содержится два типа нервных рецепторов, которые могут воспринимать напряжение. Это сухожильный орган Гольджи и мышечные веретена.

Скелетные мышцы являются звеном рефлекторной дуги. Благодаря рефлексу растяжения они путем поддержания мышечного тонуса обеспечивают сохранение положения тела. Также такой рефлекс позволяет предотвратить повреждения, когда мышца в ответ на раздражитель отвечает на неожиданное или внезапное увеличение длины.

Стр. 51. Лабораторная работа. Влияние статической и динамической работы на утомление мышц

Берем груз массой 2 кг (можно использовать пластиковую бутылку объемом 2 л, наполненную водой) и держим его на вытянутой руке на уровне плеч. Отмечаем время, когда рука начинает опускаться, дрожать и совсем опустилась. Наступило утомление.

При удерживании груза массой 2 кг в первые секунды рука была неподвижной. Через 40 секунд рука стала опускаться, но я ее приподнимала рывком. Спустя еще несколько секунд в руке стали появляться дрожь и болевые ощущения. Через 50 секунд после начала исследования рука устала, и я ее опустила. Вид утомления в данном случае – утомление при статическое работе.

После отдыха берем тот же груз в руку и поднимаем его на уровень плеч и опускаем вниз. Отмечаем время наступления утомления в этом случае.

В целом на выполнение упражнения ушло 1,5 минуты. В первые 10 – 30 секунд поддерживать ритмичность движений было просто, рука уставала и отдыхала, когда груз опускался. Но в конце эксперимента поднимать руку с грузом становилось все тяжелее, движения становились медленнее. Такой вид утомления называется утомлением при динамической работе.

Вывод

После выполнения упражнений с грузом 2 кг, можно сделать вывод, что утомление при статической нагрузке (удерживание груза на определенном уровне) наступает быстрее. Так происходит, потому что мышца в сокращенном состоянии находится долгое время, а периоды отдыха – расслабления не наступают. При динамической нагрузке усталость наступает медленнее, потому что периоды сокращения и расслабления мышц чередуются.

Стр. 51. Лабораторная работа. Значение активного отдыха для восстановления работоспособности мышц

Поднимаем и опускаем правой рукой груз массой 2 кг с частотой 60 раз в минуту до полного утомления.

Время наступления утомления – 54 секунды.

Поднимаем и опускаем левой рукой груз массой 2 кг (правая в это время отдыхает).

Время наступления утомления – 49 секунд.

Вновь берем груз в правую руку и работаем до наступления утомления (частота 60 раз в минуту).

Время наступления утомления – 46 секунд.

Вывод

При первом выполнении упражнения правой рукой утомление наступило через 54 секунды. При смене рук и выполнении упражнения левой рукой утомление наступило через 49 секунд. После отдыха груз снова был взят в правую руку. Утомление после выполнения упражнения наступило через 45 секунд. Таким образом, чем меньше отдых для мышц, тем быстрее они утомляются при повторном выполнении упражнений с тем же весом.

Стр. 51. Вопросы после параграфа

№ 1. Какова роль мышц синергистов и антагонистов?

Мышцы-синергисты – это мышцы одного сустава, которые работают (тянут) в одном и том же направлении. Например, латеральная широкая мышца бедра, прямая мышца бедра, трёхглавая мышца голени.

Мышцы-антагонисты – это две мышцы или две группы мышц одного сустава, которые осуществляют тягу при сокращении противоположные стороны. Например, двуглавая мышца плеча, трехглавая мышца плеча, малая круглая и большая грудная мышца, четырехглавая мышца бедра.

№ 2. Какие механизмы регуляции работы скелетных мышц вам известны? Что лежит в их основе?

Сокращение скелетных мышц приводит в движение какую-то определенную часть организма и тем самым обуславливает поддержание его в определенной позе и передвижение в пространстве. Механизм сокращения состоит из суммы сокращений отдельных мышечных волокон, которые реагируют на раздражитель благодаря чувствительным и двигательным волокнам, нервам.

Когда возникает раздражитель, нервные импульсы от рецепторов кожи, мышц, суставов по отросткам чувствительных нейронов передаются в центральную нервную систему. Далее из головного и спинного мозга по отросткам двигательных нейронов импульсы поступают к мышцам и заставляют ее сокращаться. Такое сокращение скелетных мышц в организме называется рефлекторным. Работа мышц, которая происходит по желанию человека, называется произвольной и контролируется головным мозгом.

Важно, что работа всех скелетных мышц, которые обслуживают какой-то определенный сустав в теле, осуществляется строго согласовано. Согласованность работы мышц сгибателей и разгибателей возможна только благодаря чередованию процессов возбуждения и торможения, которые происходят в нервных клетках спинного мозга.

№ 3. Что влияет на утомление мышцы в процессе её работы?

Утомлением мышц в процессе работы называют временное понижение их работоспособности. Чем чаще происходит сокращение мышцы, тем быстрее в ней развивается утомляемость. Связано это с выработкой и накоплением молочной кислоты, чрезмерным расходом запасов гликогена и снижением интенсивности синтеза АТФ.

При чередовании сокращения и расслабления мышцы ее работоспособность возвращается на прежний уровень быстрее, потому что в промежутках между сокращениями происходит восстановление клеток мышечных волокон.

№ 4. Что физиологи понимают под активным отдыхом?

Под активным отдыхом физиологи понимают спортивно-двигательную активность, которая предполагает умеренные физические нагрузки, обязательную нагрузку для мышц и, как следствие, неизменное удовольствие от ощущения себя сильным и здоровым человеком.

Большую ценность в качестве активного отдыха представляют водные виды спорта, бег, пилатес, катание на роликах, игра в баскетбол или футбол и многое другое. При этом важно чередовать нагрузку на разные группы мышц, подбирая оптимальную нагрузку и ритм, чтобы сохранить работоспособность тела при наименьшем утомлении.

№ 5. Какие особенности гладких мышц обусловливают их роль в организме человека?

Гладкие мышцы являются составляющей частью стенок ряда полых внутренних органов (желудок, кишечник, кровеносные сосуды и т.д.). Они принимают участие в обеспечении всех функций, которые выполняют эти органы. В частности, регулируют кровоток в тканях и органах, перемещение жидкостей и химуса, а также контролируют проходимость бронхов для поступающего воздуха и сокращение матки при родах, размеры зрачков и т.д.

Гладкие мышцы не имеют поперечной исчерченности. Их клетки укорачиваются в результате относительного скольжения нитей. А скорость скольжения и расщепления в них аденозинтрифосфата в них в 100 – 1000 раз меньше, нежели в скелетных мышцах. Именно поэтому сокращаются они очень медленно – в течение нескольких десятков секунд. Но в то же время, на процесс тратится меньше энергии и вырабатывается меньше продуктов обмена. За счет этого гладкие мышцы могут находиться долгое время в сокращенном состоянии, поэтому утомление в них практически не развивается. Сокращение гладких мышц происходит непроизвольно, то есть, не зависит от воли организма.

Стр. 51. Подумайте

Почему после продолжительного смеха или изнурительного кашля человек начинает испытывать болезненные ощущения в области живота?

При продолжительном смехе или изнурительном кашле происходит активное сокращение мышц брюшной полости при отсутствии отдыха, что ведет к их быстрой утомляемости. Перенапряжение и утомляемость мышц является причиной появления болезненных ощущений в области живота.

Источник

Урок по теме: «Работа мышц. Утомление»

понятие работы мышц, роль нагрузки и ритма работы на развитие утомления.

Просмотр содержимого документа
«Урок по теме: «Работа мышц. Утомление»»

Работа мышц 8 класс

Мышцы, сокращаясь или напрягаясь, производят работу.

Работой мышц управляет нервная система, она обеспечивает согласованность действия мышц.

группа мышечных волокон, иннервируемых одним двигательным нейроном, которые сокращаются одновременно

Регуляция работы мышц. Динамическая и статическая работа

Нервная дуга регуляции движений мышц, участвующих в

Работа мышц связана с расходованием энергии. Энергию для мышечных сокращений предоставляют молекулы АТФ.

Сокращаясь, мышцы приводят в движение кости, действуя на них как на рычаги.

Движение в любом суставе обеспечивается как минимум двумя мышцами, действующими в противоположных направлениях. Такие мышцы называются мышцы – антагонисты.

Если движение совершается группой мышц, то такие мышцы называются мышцы – синергисты.

Мышцы–антагонисты – две мышцы, действующие в противоположных направлениях.

Мышцы – синергисты – группа мышц, совершающих одно движение.

Динамическая работа мышц – это смещение одних органов относительно других и перемещение тела в пространстве, при этом мышца меняет длину и толщину.

Такая работа совершается при поднятии тяжестей, ходьбе, беге.

Статическая работа мышц – активная фиксация органов относительно друг друга и придание определенного положения телу, при этом мышца развивает напряжение без изменения длины.

Такая работа совершается при удерживании частей тела в определенном положении, удерживании груза, стоянии, сохранении позы.

Причины утомления связаны с накоплением продуктов распада органических веществ в местах контакта: нейрон-нейрон, нейрон–мышца. И.М.Сеченов установил, что при ритмической работе утомление наступает позже, так как в промежутках между сокращениями мышца отдыхает. Интенсивная работа мышц с большой нагрузкой приводит к быстрой утомляемости.

Наиболее оптимальными для мышц являются средние нагрузки и ритм, а лучший способ восстановить работоспособность мышц – активный отдых (с активной деятельностью других мышц).