منبع پایان نامه درباره ورزشکاران، اکسیژن مصرفی، فیزیولوژی، حداکثر اکسیژن مصرفی

دانلود پایان نامه ارشد

نسبی بافرهای بی کربناتی و غیر بی کربناتی در خون و نیز ترکیب خون با مایعات بین سلولی را نشان می دهد. به عنوان یک چهارچوب مرجع، توان سیستم بی کربنات برابر با یک فرض شده است.

شکل2-13. سهم بافرهای مختلف در بافرینگH+ عضله حین فعالیت
2-6-1-1. ظرفیت بافرینگ بی کربناتی:
مهمترین دستگاه بافرینگ بدن است. نظام بافرینگ بی کربنات از اسید کربنیک و بی کربنات سدیم موجود در محلول تشکیل می شود. برای مثال (فرمول 2-1) در فرایند بافرینگ اسید هیدروکلریک (یک اسید قوی) از طریق ترکیب شدن با بی کربنات سدیم، در این واکنش به یک اسید بسیار ضعیفتر تبدیل می شود:

بی کربنات سدیم موجود در پلاسما یک عمل بافرینگ قوی روی اسید لاکتیک،ماده حاصل از سوخت و ساز بی هوازی،اعمال می کند. این عمل سبب تشکیل لاکتات سدیم و اسید کربنیک می شود و در نتیجه،تغییر در PH به حداقل می رسد. مهمترین تامپون موقع فعالیت ورزشی بی کربنات خون است و هموگلوبین و پروتئینهای خون به این فرایند تامپونی کمک کرده ولی نقش اندکی در تامپون اسید لاکتیک دارند.
.
2-6-1-2. ظرفیت بافرینگ غیر بی کربناتی:
2-6-1-2-1. بافر پروتئین
شامل گروههای یونیزه کننده ای از اسیدهای ضعیف اند و می توانند به عنوان یک بافر عمل کنند. پروتئین ها حاوی اسیدآمینه هیستیدین هستند که دارای مهارت بافری هستند. این اسیدهای آمینه دارای دو هیدروژن متصل به نیتروژن می باشد. کربوکسیل و گروه آمینی پروتئین توانایی عمل به عنوان بافر را دارند(53،9،10).

سیستم بافر پروتئینی بخشی از مکانیسم بدن برای کنترل یون هیدروژن هومئوستازی می باشد. هر دو پروتئین های داخل و خارج سلولی دارای بارهای منفی هستند و می توانند به عنوان بافر برای تغییرات غلظت یون هیدروژن بکار برده شوند. البته به دلیل این که بیشتر پروتئین ها در داخل سلول هستند، در درجه اول پروتئین ها به عنوان سیستم بافر داخل سلولی هستند(10).
2-6-1-2-2. هموگلوبین
تامپون پروتئینی مهمی است که در حالت استراحت به عنوان تامپون خون نقش عمده ای دارد. و با توجه به تراکم زیاد، تقریبا شش برابرظرفیت تامپونی بیشتری نسبت به پروتئینهای پلاسمایی دارند. به علاوه، وقتی هموگلوبین اکسیژن خود را به داخل سلول آزاد می کند، به یک اسید ضعیف تر تبدیل می شود. این عمل، به نوبه خود میل ترکیبی هموگلوبین را جهت اتصال به H+ افزایش می دهد. هموگلوبین به عنوان عالی ترین بافر داخل سلولی به دلیل توانایی باند شدن با یون های هیدروژن و تشکیل یک اسید ضعیف و کربن دی اکسید (CO2) می باشد(5).
.

2-6-1-2-3. کارنوزین
دی پپتیدی است تشکیل شده از دو اسید آمینه هیستیدین و بتاآلانین که بطور طبیعی در بافت هایی نظیر مغز، عضله قلبی، کلیه ها، معده و به میزان قابل توجه در عضلات اسکلتی یافت می شود(10،53). کارنوزین در عضلات اسکلتی بویژه فیبرهای نوع II که تند انقباض هستند و در طی فعالیت های عضلانی توام با حرکات سرعتی و تمرینات با وزنه بکارمی روند، یافت می شود.کارنوزین همچنین مرتبط با تنظیم آنزیم مرتبط با فعالیت ATPase میوزین می باشد که در حفظ ذخایر ATPدارای اهمیت می باشد. شواهد گواه آن است که سطوح کارنوزین در عضلات ورزشکارانی که به فعالیت سیستم بی هوازی برای تولید انرژی وابستگی بیشتری دارند، بالاتر است. کارنوزین با توجه به نقش آن در بافر نمودن یون هیدروژن(که عامل ایجاد برخی علائم مربوط به افزایش اسیدلاکتیک می باشد)، در جلوگیری از افت PH مایعات بیولوژیک بدن ورزشکاران درگیر در فعالیت های بی هوازی ایفای نقش می کند(10،9). به علاوه طی مطالعه ای که توسط باجت و همکارانش انجام شد، نشان داده شد که افزایش ظرفیت بافرینگ ورزشکاران ورزیده استقامتی با افزایش غلظت کارنوزین عضله همراه است. وی در تحقیق خود اینگونه اضهار می کنند که کارنوزین یک دی پپتید با ظرفیت بافرینگ پروتون در عضله اسکلتی می باشد که نظرات مشاجره انگیزی در رابطه با این که آیا تمرین می تواند کارنوزین عضله را افزایش دهد و بنابر آن مکانیسم افزایش دهنده ظرفیت بافری را تشکیل دهد وجود دارد(9).سوزوکی و همکاران، دو برابر شدن کارنوزین عضله را به دنبال 8 هفته تمرین سرعتی در هنگامی که آزمودنی ها به اجرای 2 بار در هفته تست وینگیت 30 ثانیه ای پرداختند مشاهده کردند(74).مانین و همکاران تخمین زدند که کارنوزین می تواند در 7% ظرفیت کل بافری سهیم باشد(54). داوی و همکاران بیان کردند که انسرین و کارنوزین در 40% بافرینگ، در دامنه فیزیولوژیکی (بین 5/6 و 5/7) مشارکت دارد(55). از دیدگاه نظری دریافت کارنوزین می تواند موجب شود تا فرد برای مدتی طولانی تر به ورزش بپردازد، ولی با توجه به وجود آنزیم کارنوزیناز، کارنوزین به سرعت تجزیه شده و به دو آمینواسید هیستیدین و بتاآلانین تبدیل و سپس به خون وارد می گردد. بی شاپ و همکارانش در تحقیقی که به بررسی اثرات تمرین بر ظرفیت بافرینگ عضله پرداخت و نقش کارنوزین در بافرینگ را روشن تر ساخت(8،9). طبق تحقیق وی انقباض های عضلانی شدید باعث تغییرات وسیع یونی و افزایش برگشت آدنوزین تری فسفات غیر میتوکندری می شود که سهیم در تجمع یون های هیدروژن هستند. در حالی که یافته های اخیر نشان دادند که نقش تجمع یون هیدروژن در طی فرایندهای خستگی فیبرهای عضله پستانداران ممکن است محدود باشد، تجمع یون هیدروژن نشان داده که، فسفاریلاسیون اکسیداتیو، فعالیت آنزیم و تنظیم یون را در طی بعضی از ورزش ها تحت تاثیر قرار می دهد. تمرینات اکسنتریک غیر مانوس سبب کاهش حاد ظرفیت بافرینگ عضله (Bminvitro) در رت ها می شود. تمرین با شدت بالا مرتبط با کاهش حاد در Bminvitro در زنان تمرین کرده متوسط می باشد. به دلیل ظرفیت پروتئین ها در بافرکردن یون هیدروژن در طی تمرینات شدید، هیستیدین تنها اسیدآمینه ای است که توانایی عملکرد بافری در دامنه PH داخل سلولی را دارا می باشد. یافته ها کاهش حاد ناشی از تمرین در بافرینگ توسط پروتئین- هیستیدین را نشان می دهند. چنین تغییراتی می تواند به طور بالقوه توسط کاهش پروتئین از عضله، رهایی هیستیدین به پروتئین و یا تغییرات شیمیایی از حلقه ایمیدازول متعلق به هیستیدین انجام شود. با استفاده از معادله هندرسن- هاسل بچ می توان کاهش پروتئین بافرینگ را مشاهده نمود. مشاهدات بی شاپ و همکاران، افزایش در ظرفیت بافرینگ عضله ناشی از تمرین را به دلیل افزایش در بافرینگ پروتئین و غیر پروتئینی بیان نموده اند. همچنان که غلظت فسفات داخل سلولی در پاسخ به تمرین تغییر نمی کند، افزایش بافر غیر پروتئینی احتمالا مرتبط با افزایش کارنوزین باشد(8،9،10،53).
2-6-1-2-4. بتاآلانین
آمینواسیدی است که در ساختار پروتئین ها قابل استفاده نیست و در ترکیب با آمینو اسید هیستیدین در تشکیل کارنوزین بکار می رود، از آنجا که هیستیدین در بزرگسالی یک آمینو اسید غیر ضروری محسوب می گردد، به نظر می رسد میزان دسترسی بدن به بتاآلانین مرحله محدودکننده تشکیل کارنوزین باشد. هاریس و همکاران وی به تازگی بیان داشتند که در ورزشکاران با دریافت مکمل بتاآلانین، سطوح کارنوزین عضلانی افزایش نشان داده است. البته میزان افزایش ارتباط مستقیمی با فعالیت عضلانی فرد داشته است به گونه ای که در افرادی که به ورزش نپرداخته اند، سطح کارنوزین تا سطح خاصی افزایش یافته و از آن پس متوقف گردیده است. تاثیر این ترکیب در افزایش برخی شاخص های مرتبط با فعالیت های بی هوازی مشاهده شده است(53).
.
2-6-1-2-5. بافر فسفات
این سیستم بافرینگ از اسید فسفریک و فسفات سدیم تشکیل می شود. این مواد شیمیایی مانند سیستم بی کربنات عمل می کنند. بافر فسفات به ویژه در تنظیم تعادل اسید- باز مجاری کلیوی و مایعات درون یاخته ای که در آن غلظت نسبتا بالایی از فسفات وجود دارد مهم است(5).
2-7. اثر تمرین بر اجزای بافرینگ:
ظرفيت بافرينگ بدن شاخصي تمرین پذیر ميباشد که با توجه به نوع تمرين تطابق ايجاد شده در آن متفاوت می‌باشد. کل ظرفيت بافرينگ بدن در مرحله بافرينگ توسط سه بخش اصلي بافر بيکربنات، بافر فسفاتها و بافر پروتئينها مشخص ميشود که ميزان آن را ميتوان با استفاده از فرمول[PH] Δ [LA] .Δبه دست آورد(74،73،19). همچنين ميزان ظرفيت بافرينگ بيکربنات را نيز ميتوان از طريق[PH] Δ[HCO3] .Δ مشخص نمود و ماحصل تفريق ظرفيت بافرينگ بيکربنات از ظرفيت کل بافرينگ يعني[ Δ [LA] . Δ [PH] ] – [Δ [HCO3] . Δ [PH] ]که بيانگر ظرفيت بافرينگ غير بيکربنات يعني فسفاتها و پروتئينها ميباشد(19). در بعضي از تحقيقات اين موضوع نشان داده شده است که ظرفيت بافرينگ در عضلات (بافرينگ غير بيکربناتي) در ورزشکاران رقابتي بيهوازي نسبت به ورزشکاران استقامتي بالاتر است(19)، که با ماهيت و نوع تمرين این‌گونه ورزشکاران هم‌خوانی دارد. به اين دليل در ورزشکاران بيهوازي مراحل آغازين تجمع لاکتات با كاهش هم‌زمان در غلظت بيكربنات خون همراه نيست. اين موضوع بازگو كننده اين مطلب است كه يون هيدروژن بيشتر از طريق بافرينگ غير بيکربناتي درون عضلات و مستقل از يون لاكتات انجام ميگيرد در حالي که عکس اين امر يعني بافر کردن يون هيدروژن بيشتر از طريق بافرينگ بيکربناتي در ورزشکاران استقامتي صادق باشد(19). ظرفیت بافرینگ (بافر غیر بی کربناتی) عضله اسکلتی در مردان سرعتی تمرین کرده بالاتر از مردان تمرین استقامتی می باشد. مردان سرعتی تمرین کرده می توانند هنگام افزایش اولیه تجمع لاکتات، یون هیدروژن بیشتری را توسط سیستم بافرینگ غیر بی کربناتی، بافر نماید. در مقابل، مردان تمرین کرده استقامتی می توانند یون هیدروژن را بیشتر توسط سیستم بافرینگ بی کربناتی، به دلیل پایین تر بودن ظرفیت بافرینگ غیر بی کربناتی عضله اسکلتی شان بافر کنند. که منجر به حذف CO2 اضافی ناشی از بافرینگ بی کربناتی اسیدلاکتیک شود.
2-8. مفهوم ظرفیت هوازی و شاخص های پیش بینی کننده آن:
به حداکثر توانایی مصرف اکسیژن توسط بدن درفعالیتهای شدید وطولانی مدت ظرفیت هوازی گفته میشود که به آن VO2max نیز میگویند. به عبارتی دیگر، ظرفیت هوازی بازتاب سرعت بیشینه ای است که بدن می تواند هنگام فعالیت از اکسیژن استفاده کند. بزرگی VO2max بستگی به ظرفیت شش ها جهت تبادل اکسیژن بین هوا و خون درون مویرگ های ششی، ظرفیت سیستم قلبی و عروقی جهت انتقال اکسیژن به عضلات و ظرفیت عضلات جهت استفاده اکسیژن دارد. ظرفیت هوازی یک جزء مهم آمادگی هوازی است، زیرا بازتابی از ظرفیت سیستم قلبی، عروقی، تنفسی و همچنین توانایی انجام فعالیت های ورزشی شدید و طولانی مدت است و از لحاظ سلامتی به خوبی نشان داده شده است که ظرفیت هوازی بالا خطر ابتلا به فشار خون بالا، بیماری های کرونری قلب، چاقی، دیابت و برخی از انواع سرطان ها و سایر مشکلات را کاهش می دهد(5).
2-8-1. روش VO2max:
حداکثر اکسیژن مصرفی بالاترین میزان اکسیژنی است که بدن قادر به برداشت و استفاده از آن در حین فعالیت های شدید می باشد. در علم فیزیولوژی ورزش VO2max به عنوان متغیر اصلی آمادگی قلبی تنفسی ورزشکار و جهت نشان دادن تأثیر تمرینات مختلف ورزشی استفاده می شود. مفهوم فعلی VO2max اولین بار در سال 1923 توسط هیل و همکاران مطرح گردید (5) و سپس در سراسر جهان توسط متخصصین علم فیزیولوژی ورزشی به کار گرفته شد. هیل21 در سال 1923 در اندازه گیری تغییرات اکسیژن مصرفی آزمودنی ها در سرعت و زمان های مختلف در حین فعالیت دویدن نشان داد که شدتی از فعالیت وجود دارد که با افزودن بر آن تغییری در میزان اکسیژن مصرفی ایجاد نمی گردد که تحت عنوان حداکثر اکسیژن مصرفی شناخته می شود (5) .

شکل 2- 14.تغییرات اکسیژن مصرفی در سرعت(از پایین به بالا بترتیب 181 ،203 ،203 و267 متر در دقیقه) و زمان های مختلف
2-8-2. روشVLT:
به عنوان سرعت معادل با آستانه لاکتات تعریف می شود. استفاده از این شاخص نسبت به VO2max، پیش بینی دقیقتری از عملکرد استقامتی را میسر می سازد(44). به دلیل این که اگر ورزشکاران استقامتی، مخصوصا سه گانه کاران، دوچرخه سواران استقامتی، دوندگان ماراتن شدت معادل با آستانه لاکتات را برای انجام فعالیت

پایان نامه
Previous Entries منبع پایان نامه درباره لاکتات خون، اکسیژن مصرفی، ورزشکاران، فعالیت ورزشی Next Entries منبع پایان نامه درباره لاکتات خون، آستانه تهویه، دی اکسید کربن، فعالیت فیزیکی