Лаб работы 3,4

Лабораторная работа №3

Виды и механизмы мышечного сокращения. Работа и утомление мышц.

Опыт 1

Определение силы мышц при помощи пружинного динамометра, оценка динамометрического индекса.

Цель: определить силу скелетных мышц испытуемого при помощи пружинного динамометра

Ход работы

1. Настроем пружинный динамометр, установив стрелку на «0».

2. В положении сидя испытуемый отводит руку с динамометром в сторону под прямым углом к туловищу.

3. Испытуемый дважды выполняет максимальное усилие на пружинном динамометре.

4. Рассчитаем динамометрический индекс (ДИ) по формуле:

,

где P – показатель мышечной силы, М – масса тела

Полученные результаты:

М = 95 кг

= 66

= 64

Вывод: полученный показатель динамометрического индекса является средним для мужчин. Данный результат может быть связан с низким развитием мышц кисти и предплечья испытуемого, что говорит о недостаточной тренированности скелетных мышц из-за малых нагрузок на них в повседневной жизни. Также полученное значение может быть связано с утомлением испытуемого после занятий по физической культуре.

Опыт 2

Определение уровня работоспособности и показателя снижения работоспособности мышц.

Цель: определить и сравнить уровень работоспособности и показатель снижения работоспособности скелетных мышц у девушек и юношей.

Ход работы

1. Выполнение 10-кратные усилия на пружинном динамометре с частотой 1 раз в 5 секунд.

2. Запись результата и определение уровня работоспособности мышц (P) по формуле:

где – показатели пружинного динамометра при определённых мышечных усилиях, n – число попыток.

3. Использование полученных данных для расчёта показателя снижения работоспособности мышц (S) по формуле:

где – величина начального мышечного усилия, – максимальная величина усилия, – минимальная величина усилия.

4. Повторить вышеуказанные действия на испытуемом другого пола и сравнить показатели.

Результаты:

Пол	Юноша	Девушка
1	50	27
2	49	24
3	49	27
4	45	25
5	40	22
6	41	22
7	40	22
8	40	20
9	40	22
10	40	21
	40	27
	50	20
Уровень работоспособности (P)	43,4	23.2
Показатель снижения работоспособности (S)	20 %	25,9%

Вывод: сравнив полученные показатели, можно увидеть, что уровень работоспособности у юноши превышает уровень работоспособности у девушки почти в два раза, в это же время показатель снижения работоспособности у юноши ниже на 6%, чем у девушки. Такая разница в результатах может быть объяснена различием в уровне физической подготовки у испытуемых. Скорее всего юноша занимается каким-либо силовым видом спорта более активно, чем девушка.

Опыт 3

Изучение возможных механизмов снятия утомления.

Цель: изучить и сравнить влияние активного и пассивного отдыха на снятие утомления.

Ход работы

1. Оба испытуемых одного пола и одинакового телосложения на ручном динамометре правой рукой 10-кратно определяют силу.

2. Первый испытуемый повторяет аналогичные действия противоположной рукой, в это же время второй в течение 4-х минут ничего не делает.

3. Повторное определение силы правой руки обоих испытуемых при помощи ручного динамометра.

4. Расчёт уровня работоспособности обоих испытуемых до и после отдыха по формуле:

где – показатели пружинного динамометра при определённых мышечных усилиях, n – число попыток.

5. Расчёт снижения работоспособности обоих по формуле:

где – величина начального уровня работоспособности, – величина уровня работоспособности после отдыха.

Результаты:

Условие	Номер попытки		Первый испытуемый (активный отдых)		Второй испытуемый (пассивный отдых)
До отдыха	1		28		26
	2		27		25
	3		25		19
	4		25		21
	5		25		18
	6		23		23
	7		22		20
	8		21		19
	9		20		18
	10		20		20
Уровень работоспособности до отдыха		23,6		20,9
После отдыха	1		23		24
	2		20		20
	3		18		22
	4		22		19
	5		22		24
	6		18		20
	7		19		19
	8		16		16
	9		21		18
	10		18		18
Уровень работоспособности после отдыха		19,7		20
Снижение работоспособности		16,5%		4,3%

Вывод: при активном отдыха снижение работоспособности почти в 4 раза выше, чем при пассивном отдыха. Полученные в ходе эксперимента практические данные не совпадают с ожидаемыми теоретическими. После активного отдыха утомление оказалось сильнее, чем после пассивного. По графику первого испытуемого видно снижение значений силы после активного отдыха, в то время как на другом графике второго испытуемого значения силы сохраняются примерно на одном и том же уровне. Такое расхождение результатов может быть связано с усталостью первого испытуемого после занятий по физической культуре перед опытом и его голодом, в то время как второй испытуемый перед опытом не совершал каких-либо физических нагрузок. Также это может быть связано с разной степенью физической подготовки испытуемых.

Опыт 4

Влияние умственной нагрузки на снятие утомления

Цель: определить какой вариант отдыха (умственная работа или прогулка) эффективнее снимает утомление.

Ход работы

1. Оба испытуемых одного пола и одинакового телосложения приседают до полного утомления, считая количество приседаний.

2. После окончания приседаний первый испытуемый прогуливается в течении 4-х минут, в то время как второй читает учебник.

3. Оба испытуемых после отдыха снова приседают до полного утомления, считая количество приседаний.

4. Сравнивание количества приседаний до и после отдыха испытуемых.

5. Рассчитаем снижение работоспособности по формуле:

где – количество приседаний до отдыха, – количество приседаний после отдыха.

Результаты:

Условие	Первый испытуемый (прогулка)	Второй испытуемый (умственная работа)
До отдыха	66	40
После отдыха	55	35
Снижение работоспособности	16,7%	12,5%

Вывод: полученные результаты на практике совпадают с ожидаемыми теоретическими. Работоспособность первого испытуемого после прогулки (пассивный отдых) упала на 16,7%, а второго после умственной работы (активного отдыха) – на 12,5%. После переключения деятельности на другой вид работы задействовались другие нервные центры (появился другой доминантный очаг возбуждения), которые затормозили работавшие центры, благодаря чему восстановление проходило более быстро.

Бессонов Егор Алексеевич

С7119-30.05.01 (2)

Лабораторная работа №4

Роль нейромышечного синапса в возникновении утомления

Цель: продемонстрировать, что нейромышечный синапс утомляется быстрее, чем мышечное волокно.

Ход работы

1. Воздействуем группой стимулов на двигательный нерв поперечнополосатой мышцы (непрямой стимул).

2. Пронаблюдаем на миограмме уменьшение амплитуды сокращений до прекращения сокращения (проявления утомления).

3. Воздействуем пачкой стимулов непосредственно на мышцу (прямой стимул).

4. На миограмме наблюдалось повторное сокращение поперечнополосатой мышцы, но с меньшей амплитудой, которая со временем начинает уменьшатся до полного прекращения сокращения.

Результат: после утомления нервно-мышечного синапса и переключения на прямое воздействие стимула на мышцу, сокращения возобновились, но их амплитуда стала равняться примерно 2/3 от начальной при непрямом воздействии. Утомление мышцы проявилось спустя ещё 0,67 от времени, понадобившегося для утомления синапса.

Вывод: из данного опыта можно увидеть, что в первую очередь утомляется нейромышечный синапс, так как после проявления утомления при непрямом стимуле поперечнополосатая мышца стала снова сокращаться при прямом стимуле, и лишь затем утомляется само волокно скелетной мышцы. Нейромышечный синапс утомляется быстрее из-за своей малой лабильности в сравнении со скелетным мышечным волокном. Также причиной может быть то, что в синапсе при стимуляции истощение запаса нейромедиатора в пресинаптической мембране произойдет раньше, чем в мышечном волокне скопятся метаболиты и истощится энергетический запас.