Кузьмина Елизавета Ильинична - учитель биологии, географии.

 

Использование цифровых лабораторий (презентация)

Семинар - практикум учителей биологии (презентация)

Лабораторная работа  12

"Выявление   влияния асимметрии на силу жима мышц рук"

Введение

Важность силы и работы рук очевидна во всех аспектах нашей повседневной жизни: от еды и поддержания личной гигиены до работы на компьютерной клавиатуре, выполнения хирургических операций на головном мозге, игры в теннис или на фортепьяно. Люди, страдающие от артрита или травм рук, быстро понимают трудности выполнения даже самых простых действий с незначительной силой жима.

Испытание силы ручного жима используется хирургами-ортопедами и физиотерапевтами, чтобы оценить характер повреждения и ход выздоровления. Сила жима рукой может также использоваться для  диагностики нервно-мышечных проблем: инсульта, грыжи межпозвоночных дисков  шейного отдела, кистевого туннельного синдрома, локтевого тендинита и др. Спортсменов интересует сила жима, потому что это имеет отношение к занятиям многими видами спорта: теннис, гольф, бейсбол, футбол, гимнастика и скалолазание.

По силе жима пальцами врачи  определяют потерю тонко-моторной силы в них, а также в предплечье. Таким образом они определяют тяжесть повреждения и прогнозируют результаты хирургического или терапевтического лечения.

У преобладающего большинства населения земли правая рука по силе превосходит левую. Таких людей называют правшами, их примерно 80—95 %, в то время как остальную часть составляют левши и амбидекстры (люди с равными возможностями обеих рук). Эту асимметрию выражают формулой: A = S/D, где А — асимметрия рук, D — мышечная сила правой руки, S — мышечная сила левой руки. Это отношение меньше единицы у правшей, больше единицы  у левшей и равно единице  у амбидекстров.

Описание эксперимента

Для измерения сгибательной силы кисти используют метод кистевой динамометрии. Средние показатели силы правой кисти (если человек правша) у мужчин составляют  35—50 кг, у женщин — 25—33 кг; средние показатели силы левой кисти обычно на 5—10 кг меньше.

В данном эксперименте вы исследуете развитие утомления в мышцах доминантной (ведущей, правой руки у правшей, левой руки у левшей) и недоминантной руки, используя датчик силы (ручной динамометр).

Задачи

1.     Провести наблюдение за изменением силы кисти доминантной (ведущей) руки во время статической работы (непрерывное и длительное сжимание).

2.     Провести наблюдение за изменением силы кисти недоминантной руки во время статической работы.

3.     Сравнить полученные данные.

  1. Сделать выводы.

Оборудование

УИОД

ПО LabQuest App

Датчик силы (ручной динамометр).

Выполнение работы

1.     Ознакомьтесь с общими правилами техники безопасности проведения практических работ в кабинете биологии.

2.     Подготовьте ручной динамометр  для проведения опыта.

3.     Подключите датчик к УИОД. В меню Файл выберите строку Новый. Датчик определится автоматически.

4.     Задайте Время эксперимента 100 с. Для этого выберите меню Длительность эксперимента, задайте время эксперимента 100 с и нажмите ОК.

5.      Обнулите показания ручного динамометра. Для этого в меню Датчики выберите строку Ноль.

6. Попросите испытуемого сесть, держа спину прямо и поставив стопы ног на пол. Ручной динамометр должен находиться в доминантной руке. Локоть согнут под углом 90° и не поддерживается другой рукой как показано на рисунке.

7. Испытуемый не должен видеть показания датчика.

8. Нажмите кнопку ,  чтобы начать сбор данных, и одновременно дайте указания испытуемому сжимать датчик как можно сильнее. Испытуемый должен прилагать максимальное усилие, сжимая рукоятку датчика в течение всего эксперимента. Данные будут собраны в течение 100 с.

9. Определите максимальную силу, прикладываемую в течение различных временных интервалов, для этого:

а.    Поместите стилус на отметку 0 с на графике  и выделите с его помощью серию данных от 0 до 10 с.

б.    В меню Анализ выберите строку Статистика и поставьте флажок в окошке Сила.

в.    Запишите максимальную силу для данного временного отрезка в отчетном листе. Снова зайдите в меню Анализ, выберите строку Статистика и снимите флажок в окошке Сила.

г.     Выделите на графике отрезок между 20 и 30 с. Повторите  пп.  9б и 9в.

д.    Повторите ту же последовательность действий для следующих временных интервалов: 40—50 с, 60—70 с и 80—90 с.

10. Вычислите разницу между каждым максимальным значением и  значением, следующим за ним.  Запишите эти значения в отчетный лист.

11. Поместите стилус на отметку 0 с на графике и выделите с его помощью весь график от 0 до 90 с. В меню Анализ выберите строку Подбор кривой  и затем вкладку Линейная. Нажмите ОК. Запишите угловой коэффициент (округлив до 0,01) в отчетный лист.

12. Войдите в меню Анализ, выберите строку Статистика и снимите флажок в окошке Сила.

13.  Сохраните экспериментальные данные. Нажмите кнопку  .

14. В меню Файл выберите пункт Новый.

15. Повторите пп. 5—13 для недоминантной руки.

16. Сравните полученные результаты. Ответьте на контрольные вопросы.

17. Сделайте вывод и заполните бланк отчета.

 

Контрольные вопросы

1.  Как отличается  сила жима сильной и слабой руки? Вы удивлены результатом?

2.  Изучая данные таблицы 3, обнаружили ли вы взаимосвязь между силой сильной руки и силой жима? Действительно ли результаты одинаковы для праворуких и леворуких людей?

3. Вы правша, левша или амбидекстр? На каком основании вы сделали такой вывод?

 

Дополнительно

Поделитесь своими данными с одноклассниками. Создайте общую таблицу данных, введя дополнительные параметры (рост и пол испытуемых). Ответьте на вопросы:

1. Отличается ли сила жима у людей различного роста? Какой вывод вы можете сделать о взаимосвязи силы жима и роста?

2. Пол играет более значительную роль для силы жима, чем рост, чем сильная рука?

ОТЧЕТНЫЕ ТАБЛИЦЫ

Пара № ____            ______________________________________________________

ТАБЛИЦА № 1. ДОМИНАНТНАЯ РУКА

Временной интервал, с

Максимальная сила, Н

   Максимальная сила, Н

0-10

 

 

20-30

 

 

40-50

 

 

60-70

 

 

80-90

 

 

 

ТАБЛИЦА №2. НЕДОМИНАНТНАЯ РУКА

Временной интервал, с

Максимальная сила, Н

   Максимальная сила, Н

0-10

 

 

20-30

 

 

40-50

 

 

60-70

 

 

80-90

 

 

 

Угловой коэффициент.

Доминантная рука

Н/с

Недоминантная рука

Н/С

 

ТАБЛИЦА № 3.Индивидуальные данные силы сжатия

Сила сжатия

Максимальная сила, Н

Средняя сила, Н

Правая рука

 

 

Левая рука

 

 

Сводная таблица по классу

 

Таблица № 1.  Сила сжатия у учащихся класса

Мальчики

Среднее значение

 силы сжатия, Н

Девочки

Среднее значение

 силы сжатия, Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Среднее значение у мальчиков

 

Среднее значение у девочек

 

Таблица № 2.  Сила сжатия у учащихся класса

Испытуемые

Среднее значение силы сжатия, Н

Правая рука

Левая рука

Правши:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Среднее значение:

 

 

Левши:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Среднее значение:

 

 

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.

1. КАК ОТЛИЧАЕТСЯ СИЛА СИЛЬНОЙ И СЛАБОЙ РУКИ?

2.  ИЗУЧАЯ ДАННЫЕ ТАБЛИЦ,   ОБНАРУЖИЛИ ЛИ ВЫ ВЗАИМОСВЯЗЬ МЕЖДУ СИЛОЙ СИЛЬНОЙ РУКИ И СИЛОЙ ЖИМА? ДЕЙСТВИТЕЛЬНО ЛИ РЕЗУЛЬТАТЫ ОДИНАКОВЫ ДЛЯ ПРАВОРУКИХ И ЛЕВОРУКИХ ЛЮДЕЙ?

3.  ВЫ ПРАВША, ЛЕВША ИЛИ АМБИДЕКСТР?  НА КАКОМ  ОСНОВАНИИ ВЫ СДЕЛАЛИ ТАКОЙ ВЫВОД?