Сформулируйте определения понятий динамическая работа статистическая работа. Динамическая и статическая работа мышц: в чем разница? Механизмы сокращения мышц. Сравнение изометрических и изотонических сокращений

Любая физическая работа может быть подразделена на динамическую (динамический режим) и статическую (статический режим).

Статический режим наблюдается при сохранении положений звеньев тела. При этом, отсутствуют заметные движения в суставах, нет внешнего механического эффекта.

Все виды статической работы мышц представляют собой один механический процесс – уравновешивание сил рычага или системы рычагов.

С точки зрения биомеханики различают 3 качественных различия статической деятельности мышц .

1. Удерживающая работа мышц совершается против момента силы тяжести, то есть моментами силы тяги мышц уравновешиваются моменты сил тяжести звеньев человеческого тела.

2. Укрепляющая работа мышц совершается против сил тяжести, действующих на разрыв сочленений костей; силы мышечной тяги укрепляют суставы, принимая на себя почти всю нагрузку.

3. Фиксирующая работа мышц совершается против сил тяг мышц - антогонистов и других сил; при этом силы мышечной тяги лишают звено возможности движения. Действуя друг против друга.

Динамический режим мышечной деятельности вызывает движение звена или звеньев тела, при этом расстояние между точками прикрепления мышцы изменяется.

В его основе лежит ауксотоническое сокращение мышц, где укорочение мышцы сочетается с развитием в ней напряжения.

Динамическая работа – работа, при которой мышцы приводят в движение части тела человека, и тело перемещается в отношении опоры, земной или водной поверхности. Эта работа имеет физическое выражение, может быть определен коэффициент полезного действия.

Мышечные усилия (но не сокращения) могут быть подразделены на: 1) поддерживающие, преодолевающие и уступающие, 2) концентрические (укорочение мышц) и эксцентрические (удлинение мышц).

Различают 2 вида динамической работы мышц: преодолевающую и уступающую.

Преодолевающая работа мышц сопровождается ее ускорением: мышца совершает положительную работу, ее тяга направлена на увеличение скорости звена.

В некоторых движениях, преимущественно замедленных, преодолевающая работа мышц сохраняется до конца движения в данном направлении (например, при подтягивании в висе) и это называется непрерывной тягой .

При быстрых движениях (скоростных, скоростно-силовых) преодолевающая работа наблюдается только в начальной точке движения, когда звену сообщается положительное ускорение – совершается разгон звена. В дальнейшем мышцы выключаются из работы, и движение продолжается по инерции. Такая преодолевающая работа называется начальной тягой в движении или боллистической работой мышц.

Уступающая работа мышцы сопровождается ее растяжением, при этом мышцей производится отрицательная работа, так как ее тяга направлена на уменьшение скорости. Это является причиной много­численных травм у спортсменов (например, разрыва ахиллова сухожилия у спринтеров и прыгунов в длину).

Уступающая работа производится только мышцами – антогонистами, но она иногда может быть вредной, если преждевременно тормозит движение звена и мешает преодолевающей работе других мышц.

Однако, чаще работа мышц-антагонистов почти во всех движениях играет очень важную управляющую роль:

а) мышцы – антагонисты данного движения притормаживают звено, регулируют скорость движения звена;

б) мышцы – антагонисты останавливают звено в заданном положении;

в) направление тяги антагонистических групп мышц регулируют направление движений, то есть управляет движением звена в 2-х и 3-х осных суставах.

Независимо от того, движется ли наше тело, меняя свое положение в пространстве, или же сохраняет статичность, наши мышцы выполняют работу, поддерживая, перемещая и координируя различные части тела. Как известно всем ученикам, посещающим , в человеческом организме существует огромное количество мышц, объединяющихся в различные мышечные группы. В процессе мышечной работы эти группы взаимодействуют между собою, а также подвергаются действию различных механических нагрузок, к примеру, силы тяжести, силы трения и тому подобное.

Если во время мышечной работы происходит движение в суставах, такую работу называют динамической. Если же все мышечные усилия затрачиваются исключительно на сохранение неподвижного положения человеческого тела, то выполняется речь идет о статическом усилии. Основной характеристикой динамической работы является количество энергии, которое затрачивается в процессе выполнения этой работы.

Мышцы могут выполнять статическую или динамическую работу

Динамическая работа

Динамическая работа – общее название работы, выполняемой мышцами, в процессе которой имеет место расслабление и сокращение мышц для перемещения частей тела или всего тела или же выполнения определенных физических действий. Физиологическими реакциями при выполнении динамической работы являются:

1. Увеличение частоты сердечных сокращений
2. Увеличение давления
3. Увеличение минутного и ударного объема крови
4. Изменение сосудистого сопротивления и пр.

Вариабельность приведенных выше, а также других физиологических характеристик зависит от:

1. Размера работающей мышцы
2. Силы мышечного сокращения
3. Частоты мышечных сокращений
4. Степени тренированности организма
5. Исходного положения, которое занимает тело в процессе выполнения работы
6. Внешних условий окружающей среды

Выполняемую динамическую работу принято классифицировать в зависимости от количества задействованных мышц. Работу, в выполнении которой принимают участие более двух третей от общего количества скелетных мышц, принято называть региональной. Если же работает менее двух, однако, более одной трети скелетных мышц, работа называется региональной. Наименьшее количество работающих мышц участвует в выполнении локальной работы – менее одной трети.

Двигательная активность

Двигательной активностью принято называть общее количество движений, регулярно совершаемое конкретным человеком. Общая двигательная активность – индивидуальный параметр, так как находится в зависимости от особенностей трудовой и бытовой деятельности человека, предпочитаемого отдыха. Общая двигательная активность конкретного человека может быть оценена по общему количеству затрачиваемой энергии. Другим способом оценки двигательной активности является сумма сердечных сокращений, превышающих чсс покоя за определенное время. Традиционный способ оценки – подсчет определенных преобладающих в ежедневной деятельности мышечных движений, совершенных в течение конкретного периода времени – количество шагов за день, сумма пройденных участков и т.п.

Статическая работа

Статическая работа выполняется непрерывно сокращающимися мышцами. Цель такой работы – удержание положения тела или его частей, выполнение трудовых или бытовых действий. При статической работе вариабельность минутного объема крови, потребления кислорода незначительны, в то время как изменение чсс, давления, сопротивление сосудов могут достигать значительных показателей. Величина изменений зависит от продолжительности сократительного периода для мышц, а также от силы сокращений. Размер мышцы на физиологические характеристики статической работы практически не влияет.

Организм человека построен таким образом, чтобы в процессе своей жизнедеятельности совершать как статистические, так и динамические движения. Эта работа мышц обеспечивает как привычные и обыденные движения, связанные с долгим сидением, стоянием на одном месте и так далее, так и ходьбой, бегом, прыжками и занятиями спортом.

Чем отличается динамическая работа мышц от статистической?

Статистическая работа естественная и необходима человеку для выполнения однообразных движений зачастую в течение долгого времени. Например, при работе за человек сидит в одном и том же положении несколько часов. Газоэлектросварщик вынужден долгое время удерживать орудие труда абсолютно неподвижно, чтобы качественно выполнить свою работу. И в том и другом случае подразумевается скованная рабочая поза, которая чрезвычайно вредна для организма.

Однообразная нагрузка на скелет, суставы и позвоночник приводит к развитию самых разных заболеваний, в частности, хондроза и остеохондроза. Поэтому утомление мышц при статистической работе отличается от утомления при динамическом труде. Ведь если после долгого сидения за компьютером встать и размяться, то можно почувствовать себя гораздо лучше. Многие отмечают, что лучше двигаться и выполнять разнообразные действия, чем долго находиться в одной позе. Однако, в условии динамической работы большое значение имеет не только состояние мышечной системы, но и ее координация с другими органами и системами.

Только здоровый и натренированный человек способен в течение долгого времени работать в высоком темпе, задействуя при этом большую часть имеющихся у него . Причем в зависимости от количества включенных в работу мышц различают локальную, региональную и общую работу.

Сокращаясь, мышцы выполняют работу. Работа мышц зависит от их силы. Мышца тем сильнее, чем больше в ней мышечных волокон, т.е. чем она толще. Мышца способна поднять груз до 10 кг. Сила мышц зависит от особенностей прикрепления их к костям. Кости вместе с прикрепляющимися к ним мышцами являются своеобразными рычагами, и мышца может развивать тем большую силу, чем дальше от точки опоры рычага и ближе к точке приложения силы тяжести она прикрепляется. Движения человека весьма разнообразны. В процессе движения мышцы сокращаясь совершают работу, которая сопровождается как их укорочением, так и их напряжением. В этой связи различают динамическую и статическую работу мышц. Динамическая работа связана с мышечной работой, в процессе которой сокращения мышц всегда сочетаются с их укорочением. Мышцы производящие динамическую работу быстро сокращаются и, работая с небольшим напряжением скоро утомляются. Но обычно различные группы мышечных волокон при динамической работе сокращаются поочерёдно, что даёт возможность мышце длительное время совершать работу. Статическая работа связана с напряжением мышц без их укорочения. К статическим усилиям относятся стояние, держание головы в вертикальном положении и т.д. При некоторых упражнениях на кольцах, параллельных брусьях, при удержании поднятой штанги статическая работа требует немедленного сокращения всех мышечных волокон и, естественно, может быть очень непродолжительной из-за развивающегося утомления.

В реальных условиях мышцы человека никогда не совершают динамическую или статическую работу в строго изолированном виде. Работа мышц не всегда является смешанной. Тем не менее, в движениях человека может преобладать либо динамический, либо статический характер мышечной работы. Например, работа студента на лекции может характеризоваться как статическая, хотя здесь можно найти немало элементов динамической работы. С другой стороны игра в футбол является динамической работой, хотя футболистам приходится выполнять и немало статических усилий.

Нервная система, управляя работой мышц, приспосабливает их работу к текущим потребностям организма. Это даёт возможность работать экономно с высоким коэффициентом полезного действия.

Для каждого вида мышечной деятельности можно подобрать средний оптимальный ритм и величину, при которых работа станет максимальной, а утомление будет развиваться постепенно. Способность человека совершать длительное время физическую работу называют физической работоспособностью. Физическая работоспособность человека может быть определена с помощью специальных приборов – эргометров. Её единица измерения (кг/мин). Чем больше способен человек произвести работы в единицу времени, тем выше его физическая работоспособность. Величина физической работоспособности человека зависит от возраста, пола, тренированности, факторов окружающей среды, функционального состояния организма.

Работа мышц – необходимое условие их существования. Длительная бездеятельность мышц ведёт к их атрофии и потере работоспособности. Тренировка, т.е. систематическая, не чрезмерная работа мышц способствует увеличению объёма, и возрастанию силы и работоспособности, что важно для физического развития всего организма.

Мышечный тонус.

Мышцы человека даже в состоянии покоя несколько сокращены. Это состояние длительного удерживания напряжения называют мышечным тонусом. Во время сна, при наркозе тонус мышц несколько снижается, тело расслабляется. Полностью исчезает мышечный тонус только после смерти. Тонические сокращения мышц не сопровождаются утомлением, благодаря им внутренние органы удерживаются в нормальном положении. Величина тонуса мышц находится в зависимости от функционального состояния ЦНС.

Тонус скелетных мышц связан с поступлением к мышце, следующих друг за другом с большим интервалом нервных импульсов из двигательных нейронов спинного мозга. Активность этих нейронов поддерживается импульсами из вышележащих отделов ЦНС, а также от рецепторов, находящихся в самих мышцах (проприорецепторах). Тонус мышц играет важную роль в осуществлении координации движений. У новорождённых детей преобладает тонус сгибателей верхних конечностей; у детей 1-2 месяцев преобладает тонус мышц разгибателей; у детей 3-5 месяцев равновесие тонуса мышц. Повышенный тонус мышц у новорождённых детей в первые месяцы их жизни связывают с повышенной возбудимостью отдельных структур среднего мозга. По мере функционального созревания, коры больших полушарий головного мозга тонус мышц снижается. Повышенный тонус мышц нижних конечностей во втором полугодии жизни ребёнка снижается, что является необходимой предпосылкой к развитию ходьбы.