منبع پایان نامه درباره اکسیژن مصرفی، لاکتات خون، فعالیت ورزشی، ورزشکاران

دانلود پایان نامه ارشد

پویایی را مي توان به عنوان علم اعمال نيرو در ايجاد يا تغير حركت تعريف كرد. مطالعه پاسخ اکسیژن مصرفی به فعالیت ورزشی را پویایی اکسیژن مصرفی میگویند. پويايي اكسيژن مصرفي شامل مطالعه مكانيسم هاي فيزيولوژيكي مسئول جهت پاسخ پويايي اكسيژن مصرفي به فعاليت ورزشي و بازگشت به حالت اوليه متعاقب آن در نظر گرفته مي شود. عواملي همچون حداکثر اكسيژن مصرفی، اكسيژن مورد نياز جهت اجراي فعاليت ورزشي زير بيشنه (اقتصاد و كارايي حركتي) و سرعت افزايش اكسيژن مصرفي در انتقال به فعاليتي با نياز انرژي بالاتر تا رسيدن به سطح يكنواخت، که همگي تحمل فرد نسبت به فعاليت ورزشي را تحت تاثير قرار میدهند، در پویایی اکسیژن مصرفی مورد توجه قرارمیگیرند (76). در پاسخ به انتقال از استراحت به تمرین با شدت متوسط، پویایی اکسیژن مصرفی مناسب با افزایش انرژی مورد نیاز، طی سه مرحله رخ میدهد:
فاز І : یک تاخیر20 ثانیهای شامل افزايش اوليه اکسيژن مصرفی در شروع فعاليت به علت افزايش جريان خون ريوي و منعكس كننده افزايش اوليه در برونده قلبي است و فاز كارديو ديناميك ناميده ميشود. قبل از رسيدن خون سياهرگي عضلات در حال فعاليت به ريه ها رخ مي دهد و مستقل از مصرف اكسيژن در عضلات است.
فاز П : افزايش تصاعدی دراکسيژن مصرفی، که از زمانی که خون سياهرگی از عضلات در حال ورزش به ريه ها می رسد شروع شده و دقيقا مطابق با پويايی اکسيژن مصرفی عضلات در شرايط طبيعي است و تحت عناويني چون مولفه سريع، مولفه اوليه يا مولفه اساسي نيز خوانده مي شود. با افزایش نمایی سریع دراکسیژن مصرفی با یک ثابت زمانی 45-20 ثانیه، که اکسیژن مصرفی را در 3 دقیقه به میزان واقعی یا وضعیت ثابت پیش بینی شده اولیه هدایت میکند، همراه است.
فازШ : وقتي هر دو دوره زماني فاز І و П كامل مي شود، مرحله يكنواختي حاصل مي شود كه فاز Ш گفته مي شود. به این مرحله مولفه آهسته نیز گفته میشود. پاسخ اکسیژن مصرفی که به آرامی افزایش مییابد و پس از تقریبا 3-2 دقیقه بعد از شروع تمرین آغاز میشود، مولفه آهسته گفته میشود. طی فعالیت با فشارثابت (یکنواخت) و زیر آستانهی لاکتات، اکسیژن مصرفی معمولا پس ازسه دقیقه به مرحلهی یکنواخت میرسد (76).
درمطالعه متابولیسم ورزش، اکسیژن مصرفی از راه دهان و از طریق جمع آوری با دستگاه تجزیه و تحلیل گازهای تنفسی (گازانالایزر) اندازهگیری و محاسبه میشود. دقیقترین روش محاسبه اکسیژن مصرفی در هر مرحله، مدل تابع 3 جملهای (شکل 1ـ2) و استفاده از فرمولهای 1و2 و3 برای هر یک از مراحل 1و 2و3 است (76).

شکل2ـ1: مدل سه نمایی پاسخ اکسیژن مصرفی، شامل: دامنههای منحنی نمایی( A´c,A´p,A´s)،
ثابت هاي زماني ((τc- τp- τs ،تاخيرهاي زماني( ,TDs TDp).

1) Vo2(t)= Vo2 (b)+Ac.(1-e –t/ τc ) Phase1
2) Vo2(t)= Vo2 (b)+Ap.(1-e –(t-TDp)/τp ) Phase2
3) Vo2(t)= Vo2 (b)+As.(1-e –(t-TDs)/τs ) Phase 3
در توابع نمايي بالا،VO2(t) مقدار اكسيژن مصرفي درهر نقطه زماني، VO2(b)مقداراکسیژن مصرفی پایه قبل از شروع تمرین میباشد (76).
2ـ2ـ3ـ1 ثابتهای زمانی
ثابت زمانی یک پارامتر برآورد شده توسط تابع نمایی مناسب بر حسب دادهها است. نمودار پاسخ VO2 پس از 4 ثابت زمانی (حدودا 120 ثانیه) به هدف میرسد. ثابت زمانی اول، زمان رسیدن به 63% کل اکسیژن مصرفی (از حالت پایه تا مرحله یکنواخت)، ثابت زمانی دوم، زمان رسیدن به 86% کل اکسیژن مصرفی، ثابت زمانی سوم، زمان رسیدن به 95% کل اکسیژن مصرفی و ثابت زمانی چهارم زمان رسیدن به 98% کل اکسیژن مصرفی است. شکل 2ـ2 ثابتهای زمانی نمودار پویایی اکسیژن مصرفی را نشان میدهد (76).

شکل 2ـ2 : ثابتهای زمانی نمودار اکسیژن مصرفی

2ـ2ـ3ـ2 مولفه آهسته
سازوکار مولفه آهسته هنوز به طور کامل شناخته نشده است. در ابتدا گفته شد که مولفه آهسته و افزایش لاکتات خون ارتباط قوی باهم دارند، اما اخیرا پذیرفته شده که تجمع لاکتات خون علت ایجاد مولفه آهسته نیست. اپی نفرین نیز یکی ازعوامل ایجاد مولفه آهسته بیان شده است، امامشخص شده که تاثیری روی پویایی اکسیژن مصرفی ندارد (76). گفته شده است که افزایش دمای عضله فعال نیز ممکن است در کاهش مولفه آهسته توسط اثر Q10 (اثر افزایش روی واکنش آنزیمهای کاتالاز) روی متابولیسم عضله و یا با کاهش کارآیی فسفوریلاسیون سهیم باشد (34،76). به هرحال هنوز علت اثر افزایش دما روی کاهش مولفه آهسته به طور کامل مشخص نیت. کاهش مولفه آهسته همچنین ممکن است بازتاب ثبات سریعتر هموستاز درون سلولی طی فعالیت اصلی به علت فراخوانی کمتر تارهای نوع ΙΙ باشد (34).
2ـ2ـ4 عوامل موثربرپویایی اکسیژن مصرفی
2 ـ2ـ4ـ1 سطح آمادگی
ورزشکاران استقامتی پویایی اکسیژن مصرفی سریع و کسر اکسیژن کمتری دارند.درحالیکه افراد مسن، بیتحرک و بیمار، پویایی اکسیژن خیلی پایینی دارند که منجر به خستگی سریع عضلانی در طی فعالیت سبک میشود. برای افزایش یکسان در سرعت متابولیسم بالاتر از مقدار استراحت، مقدار کسر اکسیژن تحمیل شده در ورزشکاران نخبه میتواند نسبت به افراد جوان بیتحرک 3 تا 4 بار و نسبت به افراد بیمار 6 تا 8 بار پایینتر باشد. ثابت زمانی پویایی اکسیژن مصرفی در افراد غیرفعال و بیمار، بزرگتر است و نشان میدهد که مرحلهی یکنواخت اکسیژن مصرفی در این افراد نسبت به ورزشکاران نخبه استقامتی، دیرتر حاصل میشود (76).
2ـ2ـ4ـ2 تمرین
پویایی اکسیژن مصرفی به دنبال اجرای تمرینات استقامتی، خیلی سریع افزایش مییابد. سازگاري هاي فيزيولوژيكي محيطي و مركزي به تمرينات استقامتي در مجموع منجر به بهبود ظرفيت توزيع اكسيژن به عضلات اسكلتي و بهبود ظرفيت عضلات جهت استفاده از اكسيژن و در نتیجه بهبود اجراهای ورزشی مي شود. پژوهشها در زمينه تاثير تمرين استقامتی و اینتروال بر پويايي اكسيژن مصرفي نشان میدهند كه سرعت وقوع ثابت زماني فاز اوليه پاسخ اكسيژن مصرفي در فعاليتي با شدت متوسط پس از تمرينات استقامتي، هم در آزمودني هاي تمرين نكرده و هم در افراد تمرین کرده افزايش میيابد و در نتیجه كاهش معناداري در ثابت زماني مولفه اوليه و كسر اكسيژن پس از تمرين بوجود میآید. در مجموع، نتايج مطالعات طولي و مقطعي حاكي از آن است كه افزايش آمادگي جسماني منجر به تغييرات معناداري در پويايي اكسيژن مصرفي ريوي، شامل تسريع پويايي مولفه اوليه و كاهش دامنه مولفه آهسته مي شود و پويايي سريع تر اكسيژن مصرفي در ميزان كار مشابه مقدار كسر اكسيژن را كاهش خواهد داد، بنابراين، از كاهش فسفوكراتين عضلاني جلوگيري مي شود و توليد اسيد لاكتيك كاهش مي يابد. در فعاليت هاي ورزشي سنگين يا شديد نيز كاهش مولفه آهسته (كاهش مولفه آهسته هزينه متابوليكي فعاليت ورزشي را پايين مي آورد) در ميزان كار مشابه ، زمان رسيدن به خستگي را طولاني خواهد كرد (76) .
2ـ2ـ4ـ3 گرم کردن
گرم کردن یک عامل مداخلهگر در افزایش بالقوه اجرای فعالیتهای ورزشی ازطریق پاسخ پویایی اکسیژن مصرفی به تمرین است. گفته شده است که اگرشدت تمرینات گرم کردن، غلظت لاکتات خون را تقریبا 4-2 میلی مول افزایش دهد، باعث ایجاد تغییرات معناداری در پویایی اکسیژن مصرفی و افزایش اجرای ورزشی میشود. درحالی که، تمرینات گرم کردن خیلی شدید که زمان بازیافت کافی ندارد، به طوری که سطح لاکتات خون قبل ازمسابقه 6 میلی مول باشد، علی رغم اثرات مثبت روی پویایی اکسیژن مصرفی، اثرات زیانآوری براجرای ورزشی دارد. دراین وضعیت احتمالا سطح PCr بازسازی نشده ویا متابولیتهای مربوط بافرآیند خستگی (فسفات غیرآلی، هیدروژن و پتاسیم) افزایش مییابد که درنتیجه منجر به کاهش اجرای عضله میشود. سازگاریهای مطلوب تمرینات شدید مقدماتی بر پویایی اکسیژن مصرفی و کاهش مولفه آهسته هنوز کاملا مشخص نشده است. ولی تجمع محصولات فرعی از جمله اسیدلاکتیک ( تحریک اسیدوز متابولیکی) و افزایش جریان خون عضله موجب افزایش دسترسی آسان عضلات به اکسیژن میشود. همچنین نشان داده شده که تمرینات شدید گرم کردن، الگوی فراخوانی تارهای عضلانی طی فعالیت بعدی را با اثرات مثبت بر اجرا تغییر میدهد (35).

2ـ2ـ4ـ4 نوع فعاليت ورزشي
تفاوتهای فیزیولوژیکی و مکانیکی که بین دویدن و پدال زدن وجود دارد، بیانگر تفاوت در پویایی اکسیژن مصرفی است. تفاوت بین نوع تمرین در ابتدا مربوط به دامنه پاسخ است. دامنهی پاسخ مولفه سریع در دویدن نسبت به پدال زدن در هر شدتی از تمرین به طور معناداری بالاتر است (76). نتایج پؤوهشها نشان میدهد که مولفه آهسته به طور معنیداري در طي پدال زدن نسبت به دويدن بيشتر است (36). همچنین نتایج پژوهش هيل و همكارانش نشان داد كه زمان رسيدن به VO2max و ثابت زماني فاز اوليه در دويدن سريع تر از پدال زدن بود و دامنه فاز اوليه دويدن وقتي به طور مطلق بيان ميشد، بيشتر و دامنه مولفه آهسته دويدن تقريبا 40 درصد كمتر بود (66). شاید در پدال زدن، گرفتن فرمان و حرکات چرخشی باعث خستگی ورزشکار، افزایش کارعضلانی و افزایش هزینهی انرژی طی انقباض ایزومتریک و افزایش مولفه آهسته میشود (76).
2ـ2ـ4ـ5 نوع انقباض( برونگرا و درونگرا)
پاسخ هاي اکسیژن مصرفی مشابه از لحاظ كيفي و متفاوت از لحاظ كمي در طي دويدن و رکاب زدن در آزمودني هاي مشابه، تا حدودي نشان دهنده تفاوت هاي اساسي در روش انقباض عضلاني بين اين دو نوع فعاليت ورزشي مي باشد (76). هنگام دویدن 60% از زمان برداشتن گام در سرعتهای 23-12 کیلومتر بر ساعت در مرحلهی حمایت (تماس پا بازمین) صرف میشود. حدودا 34% از این زمان را انقباضهای برونگرا تشکیل میدهد. هزینه متابولیکی انقباض برونگرا به طورمعناداری از انقباض درون گرا کمتر است . از طرفی، بارگیری اولیه عضله طی انقباض برونگرا در دویدن باعث بهبود کارایی، طی انقباض برونگرای بعدی میشود. ممکن است تعداد زیاد انقباضات برونگرا در دویدن باعث حذف یا تاخیر در شروع خستگی و یا باعث کاهش فراخوانی واحدهای حرکتی نوع П در دویدن در مقایسه با دوچرخه سواری شود. نتايج پژوهشهای مختلف نشان میدهد كه نوع انقباضات عضلاني به طور معناداري مي تواند پويايي اكسيژن مصرفي را تحت تاثير قرار دهد (36).
2ـ2ـ4ـ6 شدت فعالیت ورزشی
ـ در طول تمرین با شدت متوسط (زیرآستانه لاکتات)، نمودار پويايي اكسيژن مصرفي طبيعي خواهد بود. همه فازها در نمودار وجود دارند. به طور معمول مؤلفه آهسته بعد 2 تا 3 دقيقه در افراد سالم شروع ميشود. حالت پايدار دراين شدت مشاهده مي شود.
ـ در طول تمرین سنگین با شدت بالاتر از آستانه لاکتات یا بین آستانه لاکتات و CP28، گليكوليز بي هوازي بخش بزرگتري از كسر اكسيژن را بوجود مي آورد. مؤلفه آهسته با كمي تأخير بالاتر از پاسخ اوليه قرار ميگیرد و دليل آن مي تواند ناشي از تأثير لاكتات، كاتكولامين ها، دما، كار قلبي ريوي، كاهش قابليت جفت شدن فسفات-اكسيژن و به كار گيري واحدهاي حركتي تند انقباض با با کارایی كمتر باشد.
ـ در طول تمرين خيلي سنگين با شدت تمرين بين CPو Vo2max ، مؤلفه آهسته اكسيژن مصرفي آنقدر افزايش مي يابد تا به Vo2max برسد.
ـ در طول تمرين شديد و سخت (طاقت فرسا)، بالاتر از حداکثراکسیژن مصرفی در فاز 2 به دليل رسيدن به واماندگي، تمرين متوقف مي شود و مؤلفه آهسته را نخواهيم داشت (76).
شکل 2ـ3 پاسخ اکسیژن مصرفی به شدتهای مختلف فعالیت را نشان میدهد (76).

شکل 2ـ3 : تاثیر شدت فعالیت ورزشی بر پویایی اکسیژن مصرفی

2ـ2ـ4ـ7 جنس
تفاوتهای جنسی در سالهای قبل از بلوغ در پویایی اکسیژن مصرفی وجود دارد و با توانایی تحویل و استفاده اکسیژن در کودکان در ارتباط است (76). نتايج پژوهش فاكنر و همكارانش، روی پسران و دختران 12-11 ساله و بزرگسالان 26-19 ساله در فعاليتي با شدت 80٪ آستانه تهويه اي، نشان داد كه بین پسران و دختران و همچنین بین مردان و زنان تفاوت معناداری در پاسخ فاز П وجود ندارد و پاسخها مستقل از جنسيت

پایان نامه
Previous Entries منبع پایان نامه درباره اکسیژن مصرفی، تمرینات استقامتی، تمرین قدرتی، انعطاف پذیری Next Entries منبع پایان نامه درباره اکسیژن مصرفی، شدت فعالیت، اضافه وزن، فیزیولوژی