2. Сила и выносливость мышц. Условия, обеспечивающие высокий уровень мышечной работоспособности

В выполнении какого-либо движения принимают участие различные силы, как внешние, так и внутренние. Наиболее активную роль при этом играют силы сокращения мышц. Мышечная сила зависит от ряда условий. Во-первых, существует очевидная зависимость мышечной силы от возраста и пола. Во-вторых, мышца развивает наибольшее сокращение при оптимальной частоте и силе поступающих к ней импульсов. В-третьих, сила мышц зависит от количества, расположения и вида мышечных волокон. В-четвертых, немалое значение для развития мышечной силы имеют влияния со стороны внутренних органов. Раздражение интерорецепторов может усиливать возбуждение мышц или затормаживать его. В-пятых, мышечная сила может меняться в зависимости от эмоционального состояния человека. Сильные эмоции могут мгновенно увеличить или уменьшить энергию мышечного сокращения во много раз.

Недостаточное физическое развитие и связанная с этим мышечная слабость могут стать причиной появления лишних движений, ухудшения их качества, изменения функционального состояния нервной системы и уменьшения эффективности работы.

В настоящее время в трудовой деятельности все реже требуется большое мышечное напряжение, но повышается значимость скорости сокращения мышц и способности работника поддерживать в течение длительного времени какое-то определенное усилие. Способность человека поддерживать мышечную работу на заданном уровне в течение какого-то промежутка времени называется мышечной выносливостью.

На практике в зависимости от внешних условий и индивидуальных способностей работника могут быть различные соотношения между мышечной силой и выносливостью. У одних лиц высока выносливость, но они неспособны развивать большие усилия, у других, наоборот, ярко выражена способность показывать большую силу, но при малой выносливости. Соотношение между развиваемым усилием и выносливостью двигательного аппарата человека дает представление о его работоспособности. Чем значительнее развивается усилие и чем выше выносливость, тем выше работоспособность двигательного аппарата.

Под влиянием ряда факторов (величина физической нагрузки, продолжительность рабочего дня, режим труда и отдыха, микроклиматические условия труда и т.д.) сила и выносливость мышц к концу рабочей смены могут снижаться на большую или меньшую величину. Изменение силы и выносливости мышц является одним из критериев при оценке тяжести физического труда и степени утомления.

4. Статическая и динамическая работа, изменение их соотношения под влиянием научно-технического прогресса

Физиологи различают два вида мышечной деятельности: статическую и динамическую (рис. 18). Статическая работа характеризуется тем, что при ней развивается напряжение мышц без изменения их длины и без активного перемещения в пространстве. Такая работа мышц выполняется при поддержании рабочей позы, неподвижном фиксировании предметов и орудий труда.

Ошибка! Объект не может быть создан из кодов полей редактирования.

Рис 18. Статическая и динамическая работа

Статическая работа в зависимости от характера деятельности мускулатуры бывает различной: а) статическая работа, осуществляемая путем активного противодействия тем силам, которые выводят тело или его части из состояния равновесия. При этом тело пытается сохранить первоначальное положение. Оно достигается в результате тетанического напряжения мышц под влиянием мощных нервных импульсов. Такую работу выполняют, например, мышцы туловища человека, держащего на спине большой груз; б) статическая работа, при которой тело, изменяя позу, находит новое положение равновесия и приспосабливается таким образом к действующим на него силам. Такая работа обеспечивается благодаря особому состоянию мускулатуры, получившему название тонуса. При тонусе мышечная работа осуществляется под воздействием слабых импульсов, отличается относительно малыми затратами энергии и может продолжаться длительное время, не вызывая сильного утомления.

Статическая работа с тетаническим напряжением мышц сопровождается большим расходом энергии и быстро вызывает утомление. Простейший опыт подтверждает это: попытайтесь удержать вытянутую руку на весу как можно дольше. Уже после 2-3 мин рука непроизвольно опускается. Ритмически опускать и поднимать руку человек может значительно дольше.

Главная причина большой утомительности статической работы заключается в том, что постоянное напряжение одной и той же мышечной группы и связанной с ней группы нервных центров вызывает изменение их функционального состояния. В статически напряженной мышце затрудняется кровообращение. Продукты обмена веществ медленно удаляются током крови и нарушают нормальные процессы жизнедеятельности в мышцах. И, наконец, во время статического напряжения потребление кислорода организмом не только не увеличивается, но даже уменьшается. Но после прекращения такой работы резко возрастает потребление кислорода и усиливается кровоток.

Динамическая работа, в отличие от статической, характеризуется тем, что напряжение мышц сопровождается изменением их длины, перемещением в пространстве какого-либо звена двигательного аппарата. При низком уровне механизации рабочие выполняют большую динамическую работу.