Мышцы и их функция

Основная цель урока - познакомить учащихся с принципами работы мышечной системы на примере некоторых мышечных групп. Морфологический обзор основных мышц тела человека следует дать в информационном порядке, а не для заучивания. В ходе урока важно проследить, чтобы учащиеся поняли, как соотносится между собой деятельность нервной и мышечной систем, как происходит движение костей в суставе и их закрепление благодаря работе мышц противоположного действия, почему мышцы не всегда располагаются в тех местах, где прилагается их сила.

Урок можно начать с повторения функции сустава. На примере мышц, приводящих в движение кости, сочленяющиеся в локтевом суставе, следует показать морфологию мышцы.

Далее учитель рассказывает о согласованной работе мышц противоположного действия, подчеркивая, что не мышцы сами по себе действуют согласованно, а нервные центры, которые регулируют их деятельность, что возбуждение нейронов вызывает работу мышц, а торможение нейронов прекращает ее. Затем следует выяснить, что происходит при сгибании и разгибании руки в локте и при фиксации костей в суставе. После этого можно перейти к упражнениям.

Задание 1. Определить положение предплечья в зависимости от функций нервных центров мозга, управляющих двуглавой и трехглавой мышцами.

Учитель предлагает учащимся, используя рисунок на доске (рис. 12), заполнить следующую таблицу:

Рис. 12. Центры спинного мозга, управляющие двуглавой мышцей (а), и трехглавой мышцей (б)

При проверке усвоения учебного материала учитель может либо заполнить две колонки слева, предоставив учащимся остальное доделать самим, либо показать действие, указанное в последней колонке справа, с тем чтобы учащиеся самостоятельно определили процессы в нервных центрах и состояние обеих мышц.

Таблица 3. Функции двуглавой и трехглавой мышц плеча

Согласованность в работе мышц сгибателей и разгибателей, а также значение торможения можно разобрать и на другом примере. Учитель вызывает учащегося к доске и предлагает ему сесть на стул, облокотиться на его спинку, руки сложить на груди. Ноги надо согнуть в колене под прямым углом (они не должны быть под стулом).

После этого можно перейти к опыту.

Задание 2. Объяснить, почему при вставании человек сначала нагибается вперед и лишь потом выпрямляется.

Учитель просит учащегося встать. Он наклоняет туловище вперед на определенный угол, затем это движение прекращается и начинается новое - выпрямление туловища.

Чтобы, убедиться, что наклон при вставании должен произойти обязательно, учитель просит испытуемого занять ту же самую позу и встать, не наклоняясь. Это не удается, так как центр тяжести тела находится не над площадью опоры, а сзади. При наклоне вперед центр тяжести подводится под площадь опоры, тело человека приобретает устойчивость и он может выпрямиться. Если же наклон будет чрезмерно сильным, человек упадет вперед (рис. 13). Однако, как правило, этого не происходит.

Рис. 13. Смещение проекции центра тяжести при вставании: Р - проекция центра тяжести; О - площадь опоры; А - положение проекции центра тяжести и точки опоры при сидении на стуле, облокотившись на спинку; Б - смещение проекции центра тяжести тела при наклоне вперед, необходимое для вставания; В - положение проекции центра тяжести тела и точки опоры в момент вставания; Г - возможность падения при перемещении проекции центра тяжести вперед за площадь опоры

Учитель предлагает учащимся разобрать, в каком состоянии находились нервные центры, регулирующие процесс вставания. (Вначале в возбужденное состояние пришли нервные центры мозга, вызвавшие наклон вперед. Когда угол наклона оказался достаточным, эти нервные центры пришли в состояние торможения и мышцы перестали вызывать наклон туловища вперед. Затем в возбужденное состояние пришли нервные центры, вызывающие выпрямление туловища.)

На этом примере можно разъяснить значение процессов возбуждения и торможения, показать, что рефлекторная деятельность осуществляется через центральную нервную систему и контролируется ею. Если бы такого контроля не было, торможение при наклоне корпуса вперед окончилось бы раньше или позже, чем нужно, и человек либо вообще не смог бы подняться, либо упал при попытке встать.

Обзор мышц удобно начать с мышц головы. Учитель предлагает учащимся найти жевательные мышцы, затем положить руки на висок и произвести жевательные движения. Они убеждаются, что и эти мышцы участвуют в акте жевания. Следовательно, одно и то же движение может производить несколько мышечных групп, расположенных в разных местах. Термин "мышцы-синергисты" давать не следует.

Затем можно перейти к изучению мимических мышц. Они прикрепляются к костям лица и коже. Следует назвать круговую мышцу рта и круговую мышцу глаза, которая принимает участие в мигании. Мигательный рефлекс учащиеся знают по прошлым занятиям. Важно отметить, что мимические мышцы играют важную роль в общении людей. Они помогают нам понять чувства и состояние другого человека.

Рассматривая поверхностные мышцы туловища, полезно показать, что они связаны с движением конечностей и плечевого пояса. Так, широчайшая мышца спины и большая грудная мышца опускают плечо. Поднимает его дельтовидная мышца, но только до горизонтального уровня. Подъем вверх возможен только благодаря мышцам, приводящим в движение плечевой пояс (рис. 8). Осью вращения при этом становится грудино-ключичный сустав. Благодаря этому костный рычаг удлиняется: происходит выигрыш в скорости движения, но проигрыш в силе.

Далее следует перейти к рассмотрению мышц предплечья.

Задание 3. Определить, где находятся мышцы, сгибающие кисть.

Цель работы - показать, что не всегда мышцы расположены в тех местах, где прилагается их сила (мышцы, приводящие в движение пальцы кисти, находятся на предплечье). Доказать последнее можно следующим способом. Учитель предлагает учащимся положить предплечье на парту ладонью вниз и плотно прижать его к поверхности. После этого учитель просит школьников поработать кистью, сжимая руку в кулак и разжимая ее (рис. 14). При сгибании пальцев ясно ощущается напряжение мышц предплечья.

Рис. 14. Опыт, доказывающий, что мышцы, приводящие в движение кисть, располагаются на предплечье

Чтобы выяснить механизм действия сгибателей кисти, учащиеся находят сухожилия этих сгибателей в области лучезапястного сустава, а затем выясняют их положение по таблице. Выводом из этого самонаблюдения должно быть утверждение, что расположение мышц, сгибающих пальцы, на предплечье связано с увеличением площади опоры этих мышц. Полезно также разъяснить школьникам, что значительная дифференцировка мышц предплечья, приводящих кисть в движение, связана с трудовой деятельностью. Мышцы, разгибающие пальцы и кисть, учащиеся находят самостоятельно на тыльной стороне предплечья.

При рассмотрении мышц туловища и тазового пояса следует указать на приспособленность к прямохождению. Особое внимание нужно уделить мышцам, поддерживающим тело человека в вертикальном положении. Учитель разъясняет, что глубокие мышцы спины напряжены не только тогда, когда человек стоит вертикально, но и при наклонах вперед. Эти мышцы вместе с мышцами живота, ягодичными мышцами и четырехглавыми мышцами бедер участвуют в непрерывной работе, связанной с поддержанием равновесия тела.

Затем следует перейти к рассмотрению движений в тазобедренном суставе и напомнить, что фиксация и этого сустава связана с сокращением мышц противоположного действия. При рассматривании функций мышц голени и стопы нужно выяснить, в состоянии возбуждения или торможения находятся центры мозга, управляющие мышцами при стоянии и различных движениях ноги (ходьба, удар по мячу в футболе и пр.).