Конспект урока. Строение и работа скелетных мышц

Цель урока: создать условия для понимания учащимися особенностей строения скелетной мускулатуры, через ознакомление с теоретической информацией, ее анализом и последующим преломлением информации при выполнении заданий как теоретического, так и практического характера.

Самостоятельная работа. Проводиться может как в индивидуальном, так и в групповом режиме.

Информация для учащихся.

Информационная карта.

Уважаемые учащиеся! Прочитав информацию о строении и работе мышц в учебнике или выданном тексте, выполните задания.

1. Запишите в тетради схему строения скелетной мышцы (вместо точек вставить части, образующие мышцу): Мышца =... + ... + ... + ... + ...

2. Выполните в тетради рисунок – схему строения скелетной мышцы и подпишите все ее составные части, основываясь на задании 1 и рисунке №1.

3. Перепишите в тетрадь классификацию мышц и заполните две оставшиеся графы таблицы (при заполнении используйте рисунки №2-6 и проверяйте функцию – действие мышц на своем теле).

4. Запишите в тетради, очень кратко, тремя пунктами, как осуществляется механизм сокращения скелетной мышцы, проанализировав и систематизировав информацию из прочитанного текста. (Почему скелетная мышца сокращается? Что обеспечивает ее сокращение?)

5. Запишите четырьмя пунктами, в чем выражается работа сгибателей и разгибателей, проанализировав и систематизировав информацию из прочитанного текста (как они работают в обычных и особых случаях)?

6. Запишите по пунктам, что собой представляет работа мышц, проанализировав и систематизировав прочитанную информацию.

7. Выполните исследование по изучению статической и динамической работы скелетных мышц.

1. Возьмите в руку груз (например, свой портфель) и удерживайте его на вытянутой руке с одновременной фиксацией времени удержания груза с помощью секундомера (пусть время засекает ваш товарищ).
2. Через некоторое время (5 минут) возьмите груз снова в руку и начните его поднимать и опускать и точно также фиксируйте время упражнения.
3. Сравните свои ощущения при выполнении двух видов работы и время их выполнения. На основе этого сравнения сделайте вывод об особенностях выполнения статической и динамической работ скелетными мышцами и запишите его.

Строение и работа скелетных мышц.

Скелетные мышцы образованы поперечнополосатой мышечной тканью, мышечные волокна которой собраны в пучки. Внутри волокон проходят белковые нити, благодаря которым мышцы способны укорачиваться – сокращаться. К каждой мышце подходят кровеносные сосуды и нервы. Мышцы снаружи, а также каждый мышечный пучок покрыты соединительнотканной оболочкой и прикрепляются к кости при помощи сухожилий. Один конец мышцы, головка, прикрепляется к одной кости, второй, хвост, через сустав или суставы – к другой кости так, что при ее сокращении кости приходят в движение.

К скелетным мышцам подходят нервы, содержащие чувствительные и двигательные нейроны. По чувствительным нейронам передаются импульсы от рецепторов кожи, мышц, сухожилий, суставов в центральную нервную систему, где обрабатываются и при необходимости передается сигнал о сокращении конкретной мышцы. По двигательным нейронам проводятся импульсы (о необходимости сокращения) от спинного мозга к мышце, в результате чего мышца сокращается. Таким образом, сокращение мышц в организме совершается рефлекторно. В то же время на двигательные нейроны спинного мозга оказывают влияние импульсы из головного мозга (о желании человека выполнить то или иное движение), в частности из коры больших полушарий. Это делает движение произвольными. Основное свойство мышечной ткани – сократимость. На этом свойстве основана работа мышц. В возбужденном состоянии мышца укорачивается и утолщается – сокращается, затем расслабляется и принимает прежние размеры. Сокращаясь, мышцы приводят в движение части тела, обуславливают перемещение организма или поддержание определенной позы.

Движение тела происходит благодаря сокращению мышц. Когда мышцы сокращаются, они совершают работу. При сокращении мышц кости сближаются или отдаляются, передвигая тело или его части, поднимают или удерживают груз. Мышцы, которые обеспечивают движение, делятся на сгибатели и разгибатели, приводящие и отводящие, вращающие кость по часовой стрелке и против нее.

Одна и та же мышца не может сгибать и разгибать кости в суставе, а движение костей и вместе с ними частей туловища производят как минимум две мышцы (на самом деле их значительно больше). Не всегда мышцы располагаются там, где прикладывается их сила.

Амплитуда – размах движений зависит от длины мышечных волокон, а сила – от площади поперечного сечения мышечного пучка. Чтобы согнуть кисть в кулак, мышцы должны обладать достаточной длиной. Вот почему мышцы, сгибающие и разгибающие пальцы, находятся на предплечье, мышцы, опускающие и поднимающие плечо, – на туловище и т.д. (Вы можете выполнить эти действия, и убедиться где находятся мышцы, выполняющие эти функции.) Мышцы противоположного действия называются антагонистами, а мышцы, действующие в одном направлении, синергистами. Они работают согласованно.

Сгибание в суставе осуществляется при сокращении мышц-сгибателей и одновременном расслаблении мышц-разгибателей.

Согласованная деятельность мышц-сгибателей и мышц-разгибателей возможна благодаря чередованию процессов возбуждения и торможения в спинном мозге (соматический отдел нервной системы). Например, сокращение мышц – сгибателей руки вызвано возбуждением двигательных нейронов спинного мозга. Одновременно расслабляются мышцы-разгибатели. Это связано с торможением двигательных нейронов.

Мышцы – сгибатели и разгибатели сустава могут одновременно находиться в расслабленном состоянии. Так, мышцы свободно висящей вдоль тела руки находятся в состоянии расслабления. При удержании гири или гантели в горизонтально вытянутой руке наблюдается одновременное сокращение мышц-сгибателей и разгибателей сустава.

Сокращаясь, мышца действует на кость как на рычаг и производит механическую работу. Любое мышечное сокращение связано с расходом энергии. Источниками этой энергии служат распад и окисление органических веществ (углеводов, жиров, нуклеиновых кислот). Органические вещества в мышечных волокнах подвергаются химическими превращениями, в которых участвует кислород. В результате образуются продукты расщепления, главным образом углекислый газ и вода, и освобождается энергия.

Протекающая через мышцы кровь постоянно снабжает их питательными веществами и кислородом и уносит из них углекислый газ и другие продукты распада.

Длительная, непрерывная, однообразная работа, как Вам хорошо известно, вызывает утомление мышц, то есть становится сложно выполнять физическую работу. После отдыха утомление проходит, мышцы вновь способны сокращаться и производить работу. Во время отдыха кровь выносит вредные вещества из клеток.

Работоспособность и производительность труда человека зависят от его умения организовывать свое рабочее время. Оптимальные ритм работы и нагрузка обусловлены возрастом человека, его физической и профессиональной подготовленностью.

Работа, связанная с перемещением тела или груза в пространстве, называется динамической, а работа, связанная с удержанием определенной позы или груза, – статической.

При статической работе в действие вовлекаются все мышцы, которые обычно работают как антагонисты, а при динамической они работают по очереди: сначала одни, потом другие. Кроме того, при статической работе часто бывает затруднено кровоснабжение мышц, потому что некоторые сосуды оказываются сжатыми. При динамической работе этого не происходит. Более того, движение мышц ускоряет отток от них крови, насыщенной углекислым газом и другими продуктами распада.

Утомление мышц и влияние на их работоспособность ритма сокращений и величины нагрузки изучал русский физиолог И.М.Сеченов. Он выяснил, что при выполнении физической работы очень важно подобрать средние величины ритма и нагрузки. При этом производительность будет высокой, а утомление наступает позже.

Распространено мнение, что лучший способ восстановления работоспособности – это полный покой. И.М.Сеченов доказал ошибочность такого представления. Он сравнил, как восстанавливается работоспособность в условиях полного пассивного отдыха и при смене одного вида деятельности другим, то есть в условиях активного отдыха. Оказалось, что утомление проходит скорее и работоспособность восстанавливается раньше при активном отдыхе.

Рисунок строения скелетной мышцы

Работа мышц руки при удержании груза

Работа мышц при сгибании и разгибании

Мышцы, формирующие туловище человека

Ответы.

Задание №1.

Мышца = пучки поперечнополосатых волокон + кровеносные сосуды + нервы + соединительнотканная оболочка + сухожилие.

Задание №3.

Задание №4.

Механизм сокращения скелетной мышцы.

1. К мышце по нервам подходит нервный импульс.
2. Под действием нервного импульса мышечное волокно сокращается.
3. Механизм сокращения мышцы, таким образом, осуществляется рефлекторно.

Задание №5.

Характеристика работы сгибателей и разгибателей.

1. Сгибатели и разгибатели осуществляют противоположное действие.
2. Сгибание происходит благодаря сокращению мышц сгибателей и расслаблению мыши разгибателей, а разгибание наоборот сокращены разгибатели и расслаблены сгибатели.
3. Сгибание и разгибание конечностей осуществляется согласовано, благодаря чередовании) процессов возбуждения и торможения в спинном, мозге.
4. Одновременно могут быть: сокращены сгибатели и разгибатели – удержание гантели в горизонтально вытянутой руке: расслаблены сгибатели и разгибатели висящая вдоль тела свободно рука.

Задание №6.

Работа мышц.

1. Мышца действует на кость как на рычаг.
2. При работе мышц расходуется энергия, выделяющаяся при распаде и окислении органических веществ.
3. Кровь обеспечивает постоянное снабжение мыши питательными веществами.

Задание №7.

Вывод. Выполняя задания по удержанию груза в вытянутой руке и по поднятию и опусканию груза, я выяснил, что поднимать и опускать груз легче, чем удерживать его в вытянутой руке. Таким образом, динамическая работа выполняется легче, поскольку .мышцы включаются попеременно, то двуглавая, то трехглавая (поскольку они антагонисты) мышцы.

Строение и работа скелетных мышц.

Работа мышц руки при удержании груза

Строение скелетной мышцы

Работа мышц при сгибании и разгибании в локте

Мышцы, формирующие туловище человека

Строение мышц плеча

Мышцы головы

Использованная литература:

1. Драгомилов А.Г., Маш Р.Д. Биология: Человек: Учебник для учащихся 8 класса общеобразовательных учреждений. 2-е изд., переработ. М.: Вентана-Граф, 2005. С.272 (использованные с.51-57).
2. Сапин М.Р., Билич Г.Л. Анатомия человека: Учеб. для студ. спец. вузов. М.: Высшая школа, 1989. С.544 (использованные с.128-135, 152-157, 166-184).
3. Цузмер А.М., Петришина О.Л. Биология: человек и его здоровье: Учеб. для 9 кл. сред. шк. / Под ред. В.Н.Загорской и др. 19-е изд. М.: Просвещение, 1990. С.240 (использованные с.58-65).

Цитирование произведено из списка литературы.