Решение: Утомление при сокращении мышцы
Экспериментатор изучал процесс сокращения скелетной мышцы у человека. Испытуемый многократно выполнял упражнения с одним и тем же весом, делая между упражнениями перерыв в одну секунду. Каждый раз экспериментатор измерял силу сокращения мышцы с помощью динамометра. Результаты измерений представлены на графике.
Определите независимую и зависимую переменные эксперимента. Объясните изменение динамики силы мышечных сокращений. Укажите не менее двух физиологических процессов, происходящих при многократном сокращении мышцы без длительного расслабления.
Решение по шагам
5 шаговЭкспериментатор задаёт количество последовательных сокращений мышцы и постоянный интервал между ними. Поэтому независимой переменной является число сокращений, а зависимой переменной — измеряемая сила сокращения мышцы.
По графику видно, что с увеличением количества сокращений сила мышечных сокращений в целом уменьшается: примерно от 1,0 до 0,64 от максимальной силы. В конце наблюдается небольшое выравнивание показателей.
Снижение силы объясняется развитием утомления. Интервал в одну секунду недостаточен для полного восстановления мышцы, поэтому энергетические ресурсы не успевают восполняться.
При многократных сокращениях расходуются АТФ и креатинфосфат, уменьшаются запасы гликогена, накапливаются молочная кислота и другие продукты обмена, изменяется кислотность мышечной ткани.
Из-за недостаточного времени расслабления ухудшаются кровоснабжение и доставка кислорода, а также удаление углекислого газа и продуктов обмена. Может нарушаться проведение возбуждения и взаимодействие актина с миозином, что дополнительно снижает силу сокращения.
Независимая переменная — количество последовательных сокращений мышцы при заданном интервале; зависимая переменная — сила сокращения, измеряемая динамометром. Снижение силы объясняется мышечным утомлением: расходуются запасы АТФ и креатинфосфата, не успевают восстанавливаться энергетические ресурсы, накапливаются молочная кислота и другие продукты обмена, ухудшаются снабжение мышцы кислородом и удаление продуктов обмена. Также нарушаются проведение возбуждения и взаимодействие сократительных белков. При многократных сокращениях происходят расход энергии, анаэробное образование АТФ с накоплением молочной кислоты, развитие кислородного дефицита и снижение эффективности работы мышечных волокон.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Называть силу сокращения независимой переменной, хотя она измеряется в ходе эксперимента.
Объяснять снижение силы только отсутствием кислорода, не указывая расход энергетических веществ и накопление продуктов обмена.
Путать утомление мышцы с полным прекращением её работы.
Указывать менее двух физиологических процессов.