3.3.7. Определение времени наступления утомления при статической и динамической работе

Оборудование. Мел и 3-5-килограммовые гантели (последние можно заменить любым другим грузом, например портфелем), секундомер.

Цель опыта - показать, что статическая работа более утомительна, чем динамическая, и изучить признаки утомления.

Проведение 1-го опыта. Учитель вызывает в качестве испытуемого одного из учащихся к доске, предлагает ему взять в руку груз и держать его в отведенной в сторону руке. Поставить испытуемого надо близко к доске с таким расчетом, чтобы меловой линией отметить уровень, на котором будет удерживаться груз. После того как приготовления окончены, испытуемому надо по команде учителя отвести руку с грузом в сторону и закрыть глаза. Задача опыта состоит в том, чтобы измерить, сколько секунд испытуемый может продержать груз в руке, отведенной в сторону (рис. 34).

Рис. 34. Опыт, выясняющий время наступления утомления при статической работе

Секундомер включают в момент начала опыта и останавливают, когда испытуемый опустит руку. Во время опыта фиксируют признаки утомления. Внимание школьников обращают на то, что вначале колебания руки настолько незначительны, что их не удается обнаружить. Однако по мере развития утомления они нарастают, рука опускается под тяжестью груза, а затем рывком возвращается на место, часто занимая положение выше меловой отметки. Покраснение лица, дрожь, снижение координации движений, из-за чего груз может выпасть из рук,- все это признаки утомления.

После окончания опыта время удержания груза записывают на доске, испытуемому дают отдохнуть 5-10 мин, а затем приступают ко второму опыту.

Проведение 2-го опыта. Испытуемому предлагают той же рукой поднимать тот же груз до меловой отметки и опускать его в удобном для него ритме. Учащимся напоминают, что испытуемый устал и что после полноценного отдыха он мог бы проделать большую работу. По сигналу преподавателя включают секундомер, и испытуемый начинает работу. Однако дожидаться предельного утомления не следует: как только испытуемый превысит на 10-15 с результат, достигнутый при статической работе, опыт прекращают.

Вопросы. Почему статическая работа более утомительна, чем динамическая? (При статической работе одновременно напряжены мышцы противоположного действия, фиксирующие кости в суставах; при динамической работе эти мышцы работают поочередно, кроме того, некоторым движениям благоприятствует сила тяжести. Опускание груза в нашем опыте значительных энергетических затрат не требовало.) Почему создаются приспособления, облегчающие статическую нагрузку? (Потому что она более утомительна для оператора.)

К результатам этого опыта можно вернуться в теме "Кровь и кровообращение" при изучении работы венозных клапанов. При статической нагрузке они работать не могут.