گروپی شاخه وانی هه ڵو

شناخت دستگاههای تامین انرژی در بدن در ورزش کوهنوردی:

شناخت دستگاههای تامین انرژی در بدن در ورزش کوهنوردی:

انجمن پزشکی کوهستان ایران: اخیرا کلاسی توسط یکی از پیشکسوتان و زحمتکشان ورزش کوهنوردی جناب آقای طاهری در اراک برگزار گردید که مطالب علمی آن قابل توجه و درخور است. در اینجا ضمن تشکر از برگزار کنندگان این کلاس آموزشی توجه شما را به این مطلب جلب می نماییم:

تعاریف:

*فتوسنتز و تنفس سلولی

اساسی ترین نمونه های انرژی در سلول های زنده فرآیند فتوسنتز و تنفس سلولی است. در فرآیند فتوسنتز انرژی نورانی خورشید به انرژی شیمیایی در گیاهان سبز تبدیل می شود .

نتیجه نهایی فتوسنتز تشکیل گلوکز از دی اکسید کربن و آب و آزاد شدن اکسیژن است .

فرآیند تنفس سلولی عکس فرآیند فتوسنتز است.

طی این واکنش، انرژی شیمیایی که در ملکول‌های گلوکز، چربی و پروتئین ذخیره شده است در حضور اکسیژن آزاد می شود.

*آدنوزین سه فسفات ATP

یک ترکیب شیمیایی پیچیده است که از تجزیه غذاها بدست آمده و در تمام سلولهای بدن، به ویژه سلولهای عضلانی، ذخیره می شود. تنها با تجزیه این ماده است که سلولها می توانند حرکت کرده و کاری را انجام دهند.

*کراتین فسفات CP

ماده ای ذخیره شده در عضلات که تجزیه آن به نوسازی ATP منجر می شود .

*گلیکوژن

نوعی قند ذخیره شده در بدن که عمدتاً در عضلات و کبد انباشته می شود .

* گلوکز

قند ساده موجود در خون که جهت تولید انرژی در بدن تجزیه می شود .

*گلیکولیز غیر هوازی

تجزیه ناقص گلیکوژن ( گلوکز ) بدون حضور اکسیژن

* گلیکولیز هوازی

تجزیه گلیکوژن (‌گلوکز ) در حضور اکسیژن .

*اسید لاکتیک

یک نوع ماده شیمیایی که محصول فرعی گلیکولیز غیر هوازی در بدن است .

*حداکثرمصرف اکسیژن

حداکثر مصرف اکسیژن که بدن هنگام فعالیت می تواند برای تولید هوازی ATP مصرف کند .

معمولاً بر حسب واحد میلی لیتر در کیلوگرم در دقیقه بیان می شود .

*حداکثر ضربان قلب

عبارتست از حاصل تفریق ( سن (‌سال ) – 220 ): مثلا حداکثر ضربان قلب یک فرد 50 ساله= 50 - 220 = 150 ضربان در دقیقه

*آستانه غیر هوازی

شروع مرحله تغییر دستگاه تامین انرژی بدن از هوازی به غیر هوازی را که منجر به تولید اسید لاکتیک بیش از حد معمول در بدن می شود را آستانه غیر هوازی می گویند.

شناخت دستگاههای تامین انرژی در بدن

انرژی شیمیایی ذخیره شده در غذاها نمی توانند مستقیماً تبدیل به کار و حرکت شود . بنابراین ، انرژی غذا ابتدا به شکل ATP یعنی ماده ای به نام آدنوزین سه فسفات می باشد در می آید و سپس در تمام فرایندهای نیازمند انرژی مورد استفاده بدن قرار می گیرد.

تنها ماده ای که در بدن حرکت ایجاد می کند همین ATP می باشد . اگر این ماده در بدن وجود نداشته باشد نه تنها حرکت وجود نخواهد داشت ، بلکه حیات نیز ادامه نخواهد یافت . مقدار این ماده در بدن بسیار محدود و کم است . بنابراین نیاز است که ATP مرتباً در بدن تولید شود تا امکان تداوم حیات و حرکات بدنی میسر گردد .

کل ATP ذخیره شده در بدن حدود 85 گرم برای یک فرد 70 کیلویی است .

این مقدار ATP در عرض حداکثر چند ثانیه فعالیت مصرف می شود ، لذا ذخایر آْن باید پیوسته بازسازی شود .

نحوه بازسازی ATP در بدن به شدت و مدت فعالیت بستگی دارد .

فعالیت های بدنی را می توان به اشکال زیر دسته بندی کرد .

1- فعالیتهای بسیار شدید که در مدت زیر 10 ثانیه انجام می گیرد .

2- فعالیتهای شدید که مدت آن حداکثر تا 2 دقیقه به طول می انجامد .

3- فعالیتهایی با شدت کم و زمان طولانی تر از 2 دقیقه.

توجه : می توان استراحت و فعالیت کاملاً ملایم مانند راه رفتن را نیز جزء بند 3 منظور کرد . زیرا دستگاه تامین انرژی واحدی دارند .

بدن برای هر دسته از فعالیتهای ذکر شده سیستم خاصی جهت بازسازی ATP دارد .

تامین انرژی در فعالیتهای بسیار شدید ( زیر ده ثانیه )

ماده ذخیره دیگری در عضلات وجود دارد به نام کراتین فسفات ( CP )، یک ملکول شبیه به ATP که سریعاً تجزیه شده و انرژی آزاد می کند .

تنها تفاوت آن با ATP این است که انرژی حاصل از CP نمی تواند موجب انقباض عضلانی شود . در عوض ، از آن برای بازسازی سریع ATP استفاده می شود . به مجموعه انرژی زای CP و ATP کلاً ( دستگاه ATP – CP ) یا دستگاه فسفاژن گفته می شود .

کل انرژی تولید شده توسط دستگاه ATP – CP تنها برای حداکثر ده ثانیه فعالیت خیلی شدید است .

سرعت بازسازی ATP امکان فعالیت بسیار شدید را فراهم می سازد.

بعضی از فعالیتهای ورزشی به شدت به انرژی این دستگاه وابسته می باشد مانند : دو های سرعت صد متر – وزنه برداری جالب اینکه این دستگاه جهت تولید انرژی به اکسیژن نیاز ندارد و به اصطلاح غیر هوازی است.

تامین انرژی در فعالیتهای شدید ( حداکثر تا دو دقیقه )

همان طور که گفته شد ATP و CP موجود در بدن انسان اندک است و برای حدود 10 ثانیه فعالیت شدید کفایت می کند. حال اگر بخواهیم فعالیت شدید را پس از ده ثانیه ادامه دهیم این امر چگونه ممکن است ؟

دستگاه گلیکولیز غیر هوازی مسئولیت بازسازی منابع ATP را در کوتاه مدت بر عهده دارد .

سوخت این دستگاه عمدتاً گلیکوژن ذخیره شده در عضلات است .

طی فرآیند گلیکولیز ATP را بازسازی می کند . در این مرحله گلیکولیز بدون حضور اکسیژن صورت می گیرد که به آن گلیکولیز غیر هوازی می گویند . حاصل این فرآیند ATP و اسید لاکتیک است .

گلیکولیز غیر هوازی ATP + اسید لاکتیک ....... . ................. گلیکوژن ( قند ) عضله وقتی ATPحاصل از دستگاه ATP – CP برای ادامه یک فعالیت کافی نباشد ، فرآیند گلیکولیز غیر هوازی به کار می افتد .

ویژگی این نوع فعالیت های ورزشی آن است که شدت زیادی داشته و مدت زمان آنها بین 10 ثانیه تا 2 دقیقه متفاوت است .

مثال :

1- دوهای سرعت 400 متر ( در زمان 40 تا 60 ثانیه )

2 - حرکت انفجاری و سریع در حین سبقت گرفتن از کنار

یک حریف در اواخر مسابقه دوی 500 متر ( حدود60 ثانیه )

روشن است که فعالیت شدید و کوتاه مدت به فعالیتی گفته می شود که با تمام توان به مدت حداکثر 3 دقیقه انجام شود و معمولاً پس از آن ورزشکار به ناتوانی برسد .

گلیکولیز غیر هوازی در نهایت منجر به تولید و انباشته شدن اسید لاکتیک در خون و عضله می شود .

تجمع اسید لاکتیک در عضلات باعث خستگی آنها می شود .

این خود یکی از علل محدودیت زمانی اجرای فعالیت هایی است که خاصیت گلیکولیز غیر هوازی دارند .

بعد از گذشت 60 تا 120 ثانیه ( 1 تا 2 دقیقه ) از اجرای تمرینات بیشینه ، میزان تجمع اسید لاکتیک در عضله به حداکثر میزان خود می رسد .

تامین انرژی طولانی مدت برای فعالیت با شدت کم و زمان طولانی

در آن دسته از فعالیتهای بدنی که بیش از سه دقیقه به طول می انجامد .

بدن انسان برای تولید انرژی مورد نیاز خود از اکسیژن مدد می گیرد در این حالت ادامه فعالیت بدنی با حداکثر شدت مقدور نیست و باید شدت فعالیت را به میزان زیادی کاهش داد. دستگاهی که در حضور اکسیژن به تولید انرژی می پردازد دستگاه هوازی نام دارد.

سوخت دستگاه هوازی قند و چربی است. سهم پروتئین ها در این امر ناچیز است .

فرآیند تولید انرژی در اجزایی از سلول به نام میتو کندری روی می دهد .

بر خلاف دو دستگاه ATP – CP و گلیکولیز هوازی ، میزان انرژی تولید شده در دستگاه هوازی زیاد و حتی پایان ناپذیر است .

دستگاه هوازی از سه مرحله تشکیل شده است :

1- گیلکولیز هوازی

2- چرخه کربس

3- زنجیره انتقال الکترون

در مرحله گلیکولیز هوازی ، اسید پیروات به جای تبدیل شدن

به اسید لاکتیک به ترکیبی به نام استیل کو آنزیم A تبدیل می شود .

این ترکیب وارد یک چرخه تبدیلات شیمیایی به نام چرخه کربس می شود . در این چرخه ، ATP فراوانی تولید می شود .

طی این واکنش های فوق یون هیدروژن آزاد می شود.

اگر این هیدروژن انباشته شود عواقب بدی برای عضله خواهد داشت.