§14. Работа скелетных мышц и их регуляция

Подробное решение парграф § 14 по биологии для учащихся 8 класса, авторов Колесов Д.В., Маш Р.Д., Беляев И.Н. 2018

Вопрос 1. Почему мышца способна сокращаться с различной силой?

Мышечное волокно скелетной мышцы способно сократиться лишь после того, как получит нервные сигналы от исполнительного (двигательного) нейрона из центральной нервной системы. Один двигательный нейрон и связанные с ним мышечные волокна называют двигательной единицей. Если в действие включается небольшое число двигательных единиц, сокращение слабое, если число двигательных единиц увеличено, сокращение мышц становится более сильным.

Вопрос 2. Что такое тренировочный эффект и как он достигается?

В начале тренировок успех нарастает довольно быстро за счёт увеличения числа двигательных единиц, включающихся в действие одномоментно. Затем результаты нарастают медленнее, потому что начинают перестраиваться сами мышечные волокна. Нервная система лишь даёт импульс для начала и прекращения работы данной мышечной группы волокон. Энергия, за счёт 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. Однако при этом в клетке синтезируется много веществ, способных компенсировать потери. Поэтому после работы во время отдыха восстанавливается гораздо больше того, что было израсходовано. Получается, что синтез обгоняет распад. В результате в мышечных волокнах увеличивается число сократительных нитей и митохондрий, при этом число самих волокон и их ядер не меняется. Это явление называют тренировочным эффектом.

Вопрос 3. Как работают мышцы — антагонисты в динамическом и статическом режимах?

Работа, связанная с перемещением тела или груза, называется динамической. Работа, связанная с удержанием определённой позы или груза, называется статической.

При статической нагрузке утомление развивается быстро, потому что мышца в течение длительного времени находится в сокращённом состоянии и периоды расслабления отсутствуют. Кроме того, при длительном напряжении мышцы сдавливают расположенные в них и рядом кровеносные сосуды. В результате накапливаются продукты распада, а необходимые кислород и питательные вещества не поступают.

Вопросы после параграфа

Вопрос 1. Почему в начале тренировок происходит значительное улучшение спортивных результатов, а потом они нарастают медленнее?

В начале тренировок успех нарастает довольно быстро за счёт увеличения числа двигательных единиц, включающихся в действие одномоментно. Затем результаты нарастают медленнее, потому что начинают перестраиваться сами мышечные волокна. Нервная система лишь даёт импульс для начала и прекращения работы данной мышечной группы волокон. Энергия, за счёт 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. Однако при этом в клетке синтезируется много веществ, способных компенсировать потери. Поэтому после работы во время отдыха восстанавливается гораздо больше того, что было израсходовано. Получается, что синтез обгоняет распад. В результате в мышечных волокнах увеличивается число сократительных нитей и митохондрий, при этом число самих волокон и их ядер не меняется. Это явление называют тренировочным эффектом.

Вопрос 2. За счёт чего при тренировках возрастает точность мышечных сокращений?

Возрастание точности мышечных сокращений при тренировках связано с адаптацией к выполняемым физическим упражнениям.

Вопрос 3. Поясните различие между динамической и статической работой.

Работа, связанная с перемещением тела или груза, называется динамической. Работа, связанная с удержанием определённой позы или груза, называется статической.

Задания

1. Занимаетесь ли вы спортом, делаете ли утреннюю зарядку? Оцените, насколько активный образ жизни вы ведёте. Не грозит ли вам гиподинамия?

Я занимаюсь легкой атлетикой и всегда делаю по утрам зарядку. Веду активный образ жизни, поэтому гиподинамия мне не грозит.

2. Объясните, почему при длительном стоянии человек устаёт больше, чем при ходьбе.

При стоянии одни и те же группы мышц находятся в напряжении и тратят энергию (статическая нагрузка более энергоемкая, нежели двигательная), а например, при ходьбе сгибающие и разгибающие мышцы работают поочерёдно и успевают отдохнуть.