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. Мышцы противоположного действия называются антагонистами, а мышцы, действующие в одном направлении, синергистами. Они работают согласованно.
При сокращении мышц-сгибателей мышцы-разгибатели расслабляются. При сокращении разгибателей расслабляются сгибатели. Регулирует работу скелетных мышц соматический отдел нервной системы.
Обе группы мышц могут находиться одновременно в расслабленном состоянии (руки свободно висят вдоль тела). При удержании тяжестей в вытянутых руках мышцы-сгибатели и мышцы-разгибатели работают вместе, прижимая кости друг к другу. Здесь они действуют как синергисты.
Любая работа связана с потреблением энергии. Источником энергии в организме являются биологическое окисление и распад органических веществ. При сокращении мышц увеличивается расход энергии и трата органических веществ, чаще всего глюкозы.
Утомление мышц
В процессе работы в мышцах накапливаются вредные вещества. Длительная, непрерывная, однообразная работа вызывает утомление мышц. После отдыха утомление проходит, мышцы вновь способны сокращаться и производить работу. Почему так происходит?
Когда мышцы отдыхают, кровь выносит вредные вещества из клеток. Отдых необходим для восстановления силы мышц.
Работоспособность и производительность труда человека зависят от его умения организовывать свое рабочее время. Большая нагрузка на мышцы, частые, суетливые движения быстро приводят к утомлению. При выполнении физической работы необходимо соблюдать средние, т.е. оптимальные, ритм и нагрузку. Оптимальные ритм работы и нагрузка обусловлены возрастом человека, его физической и профессиональной подготовленностью. Каждый человек, совершенствуя профессиональное мастерство, может повысить свою производительность труда. На повышение работоспособности человека благоприятно влияют занятия физической культурой, спортом.
Динамическая и статическая работа мышц
Работа, связанная с перемещением тела или груза в пространстве, называетсядинамической, а работа, связанная с удержанием определенной позы или груза, –статической. Чтобы определить, какая из них быстрее вызывает утомление мышц, проведем опыт.
Возьмите портфель с книгами, засеките время по секундомеру и держите портфель в отведенной в сторону руке столько, сколько сможете.
Вначале рука неподвижна. Затем она незаметно начинает опускаться и рывком поднимается. Это первый признак утомления. Лицо краснеет. Рука начинает подрагивать. В конце опыта может начаться заметная дрожь. Снижается координация движений. Тело может покачнуться, а портфель – выпасть из руки. Наконец, рука с портфелем опускается. Опыт закончен.
Как правило, груз удается держать недолго, утомление наступает быстро. Если отдохнуть и заняться динамической работой: поднимать и опускать портфель до уровня отметки, то окажется, что эту работу можно совершать значительно дольше без заметных признаков утомления.
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.
При динамической работе утомление наступает позже, если нагрузка средняя и работа идет в среднем ритме, т. е. не слишком быстро и не слишком медленно. Для каждого человека необходимый ритм работы и оптимальная нагрузка подбираются индивидуально, в зависимости от физического состояния и здоровья.
Нужно уметь правильно работать и отдыхать: делать кратковременные перерывы, переключаясь с одного вида деятельности на другой. Чередование физической и умственной нагрузки снимает утомление и повышает работоспособность.
При сокращении мышцы совершают работу: сгибают или разгибают кости в суставе, отводят или приводят их друг к другу, вращают. Мышцы, действующие в одном направлении, называются синергистами, а в противоположных направлениях – антагонистами. Регулирует работу мышцы соматический отдел нервной системы. Энергия, за счет которой происходит сокращение, освобождается в результате биологического окисления органических веществ самой мышцы. Различают статическую и динамическую работу. Наибольший эффект динамической работы достигается при средних (оптимальных) нагрузках и среднем ритме. Статическая работа более утомительна, чем динамическая. Сила, выносливость и быстрота мышечной работы возрастают при тренировках.