Робота м'язів

Основними фізіологічними властивостями м'язів є збудливість, провідність і скоротливість. Скоротливість виявляється або в укр-роченні м'яза, або в розвитку напруження. В організмі людини м'язи одержують із центральної нервової системи серію імпульсів, у резуль­таті чого м'яз відповідає сильним і тривалим скороченням. Таке скоро­чення м'язів називається тетанічним.

Під час скорочення м'язів витрачається енергія розпаду органіч­них сполук, насамперед глюкози. Розпад глюкози—складний біохіміч­ний процес, при якому 40% хімічної енергії перетворюється в механічну. Решта енергії у вигляді теплової також утилізується. Це тепло витра­чається на зігрівання організму. М'язове тепло—дуже важливий фак­тор підтримання сталої температури тіла. Нестачу тепла компенсує безумовний рефлекс—ритмічне скорочення і послаблення м'язів (дри­жання).

Хімічні перетворення у м'язі, пов'язані з вивільненням енергії, про­ходять у дві фази: анаеробну (від грец. аег—повітря) і аеробну (від грец. ап — заперечення, аег — повітря).

Під час анаеробної фази АТФ розпадається спочатку на АДФ і НзРС>4 з вивільненням енергії, яка витрачається на скорочення м'яза. Розпадаються й інші фосфорорганічні сполуки. Енергія розпаду креа-тинфосфорної кислоти витрачається на відновлення, ресинтез АТФ. Розпадається і гексозофосфат (сполука глікогену з НзРО^)- При цьому утворюється молочна та фосфорна кислоти. Вивільнена енергія витра­чається на ресинтез креатинфосфорної кислоти.

Аеробна фаза складається з кінцевих реакцій окислення молочної кислоти до СОзі Н2О. Енергія цієї реакції витрачається на частковий ресинтез глікогену з молочної Іщслоти. У результаті цих перетворень тільки третя частина глікогену витрачається на м'язову роботу, а решта відновлюється разом з фосфорними сполуками і дає хімічний мате­ріал для наступних процесів. Звідси видно, яке значення має аеробна фаза—надходження кисню до працюючого м'яза. Тільки за цієї умови реакції вщбуваються до кінця. Накопичення молочної кислоти зменшить • працездатність м'яза, призведе до стомлення і припинення його роботи.

Скорочуючись, м'язи виконують роботу, яка залежить від їхньої сили. М'яз тим сильніший, чим більше у ньому м'язових волокон, чим він товщий. Сила м'язів залежить від площі поперечного перерізу всіх волокон м'яза та особливостей їх прикріплення до кісток. Людина може тривалий час зберігати ту саму позу — це статичне напруження м'язів (стояння, тримання голови у вертикальному положенні тощо). При статичному зусиллі м'яз перебуває в стані напруження. За статич­ної роботи (наприклад, тримання вантажу) м'яз перебуває в безперерв­ному (тетанічному) скороченні.

При динамічній роботі по черзі скорочуються різні групи м'язів. Ці м'язи, швидко скорочуючись і працюючи з великим напруженням, швидко втомлюються. Але, звичайно, різні групи м'язових волокон за динамічнбї роботи скорочуються по черзі, що дає можливість діяти три­валий час. Отже, динамічною називають роботу, зв'язану з рухами (підняття вантажів, копання землі тощо), при цьому скорочення м'язів чергується з їх розслабленням.

М'язи людини навіть у стані спокою скорочені—цей стан напру­ження називається тонусом (від лат. Юпих—напруження) м'язів. По­вністю зникає тонус тільки після смерті. Величина тонусу залежить від функціонального стану центральної нервової системи. Тонус м'язів Відіграє велику роль у здійсненні координації рухів. У новонароджених дітей переважає тонус згиначів, у дітей 1-2 місяців переважає тонус розгиначів, у дітей 3-5 місяців спостерігається рівновага тонусу м'язів антагоністів. Підвищений тонус м'язів у новонароджених дітей і в перші місяці життя пов'язують із підвищеною збудливістю червоних ядер середнього мозку. Підвищений тонус м'язів ніг новонародженого у дру­гому півріччі життя дитини поступово знижується, що є необхідною умовою для розвитку ходьби.

Після тривалої, а також під час напруженої роботи відбувається зниження працездатності м'язів, яка відновлюється після відпочинку. Це фізична втома. При різко вираженій втомі розвивається тривале укорочення м'язів, нездатність їх до повного розслаблення (контракту­ра). При втомі вичерпуються запаси хімічних речовин, які є джерелом скорочення, накопичуються продукти обміну (молочна кислота тощо).

Швидкість настання втоми залежить від стану центральної нерво­вої системи, частоти, ритму, в якому виконується робота і від величини навантаження. Чим молодша дитина, тим швидше вона втомлюється. Фізична втома—нормальне фізіологічне явище. Після відпочинку пра­цездатність не тільки відновлюється, але і часто збільшується. Чергуван­ня розумової і фізичної праці приводять до підвищення працездатності. Вирішальну роль центральної нервової системи у тривалому збереженні працездатності і в настанні стомлення було доведено в дослідженнях І.М. Сєченова, І.П. Павлова, М.Е. Введенського і О.О. Ухтомського.

5. Вікові особливості м'язового апарату. Розвиток рухів у дітей

У новонароджених маса всіх м'язів становить 23% маси тіла, у 8 років — 27%, в 17-48 років вона досягає 43-44%. У м'язах новона­родженого сухожилки розвинуті слабо і розвиваються, як правило, в 12-14 років. У немовлят насамперед розвиваються м'язи живота, пізніше —жувальні. На кінець першого року життя і в зв'язку з ходінням по­мітно ростуть м'язи спини і кінцівок. За весь період росту дитини маса мускулатури збільшується в 35 разів. У період статевого дозрівання (12-16 років) подовжуються інтенсивно сухожилля м'язів унаслідок по­довження трубчастих кісток. У15-18 років відбувається інтенсивний ріст м'язів у товщину. Розвиток м'язів триває до 25-30 років.

У новонародженої дитини спостерігаються безладні рухи кінцівок, тулуба, голови. Наростання тонусу потиличних м'язів дає змогу дитині у віці 1,5-2 місяці піднімати голову; в 2,5-3 місяці спостерігається роз­виток руху руки до предмета; в 4 місяці — повертання із спини на бік; в 5 місяців—на живіт і з живота насівшу. У віці від 3 до 6 місяців дитина готується до повзання. Від 6 до 8 місяців завдяки розвиткові м'язів тулуба і таза дитина починає сідати, стояти, опускатися.

На кінець 1 -го року життя дитина починає ходити, але в цей період кроки короткі, положення тіла не стійке. До 4 років довжина кроку дося­гає 40 см. Від 8 до 15 років довжина кроку збільшується, а темп ходьби зменшується. У віці 4—5 років з розвитком м'язових груп дітям Дос­тупні складніші рухові акти: біг, стрибання, катання на ковзанках, гімна­стичні вправи, малювання, гра на музичних інструментах. До 13 років збільшується швидкість бігу, а в 14-15 років зменшується, що пов'яза­но з періодомстатевого дозрівання.

Діти раннього віку при підстрибуванні не відривають ніг від земш,з трьох років злегка відривають ноги від землі, лише в 6-7 років спосте­рігається ксюрдшіація нижніх кінцівок при стрибках. Після 13 років різниця в стрибках у довжину стає яскраво виражена залежно вщетаті, а при стрибках у висоту—з 11 років. Фізичні вправи удосконалюють не тільки м'язову систему, а й вегетативні функції (дихання, кровообіг тощо), без яких неможливе виконання м'язової роботи. Стимулююча дія позна­чається на функціях центральної нервової системи. Школярів 7-11 років мають низькі показники м'язової сили і пристосовані до короткочасних швйдкісно-силових вправ динамічного характеру. Період росту м'язо­вої сили у хлопчиків в 14-17років,удівчаток—14-15років.

Інша рухова Якість—витривалість невисока у дітей 7-11 років дЬ динамічної роботи. З 11-12 років вони стають витриваліші. Добрим за­собом витривалості є; ходьба^йовільний біг, пересування на лижах. Д<5 14 років м'язова витривалість дорівнює 50-70%, до 16 років—80%. ^

За рахунок інтенсивного розвитку в 7-11 років, швидкості рухів (ча­стоти, швидкості рухів, часу реакції тощо) школярі дуже добре адапту­ються до швидкісних навантажень і можуть показувати чудові резуль­тати з бігу, плавання, тобто там, де швидкість рухів має провідне зна­чення. Велика рухомість хребетного стовпа, висока еластичність зв'яз­кового апарата зумовлюють високий приріст гнучкості в 7-Ю років, у 13-15 років цей показник досягає максимуму. В 7-Ю років високими темпами розвивається спритність рухів. До Цг-14 років відбувається підвищення влучності Кидків, попадання в іоль, точності стрибків.

Різнобічна м'язова діяльність шдвищує.працездатшсть організму, при цьому змевдіуються енергетичні витрати організму на виконання роботи. При систематичному виконанні фізичних вправ і навантажень формується досконаліший механізм дихальних рухів, збільшується гли-бина диханнягпідвишується використання киснюІ тканинами організму.