Sporda Temel Fizyolojik Kavramlar

[Bluesky24]

Sporda Temel Fizyolojik Kavramlar





Maksimal oksijen tüketimi (max.VO2): Giderek artan aerobik bir kas egzersizi esnasında, kullanılan maksimal oksijen miktarıdır. Maksimal aerobik güç ya da maksimal aerobik metabolizma olarak da tanımlanır. ölçüm genellikle; L/dak (dakikada kullanılan oksijenin litre olarak miktarı) ya da ml/dak/kg (vücut ağırlığının kilogramı başına dakikadaki mililitre olarak miktarı) olarak değerlendirilir.

üst düzey bir max.VO2;

yüksek şiddet ve uzun süreli egzersizleri desteklemeye, yoğun bir egzersizden sonra çabuk toparlanmaya aşırı yorgunluk göstermeksizin daha aktif olmaya, önemli antrenman yüklerini desteklemeye, uzun süreli yarışmalarda daha başarılı olmaya imkan sağlar. Max.VO2, büyüme ile kızlarda 14-15 yaşa kadar, erkeklerde 18-20 yaşa kadar artış gösterir. Büyümeye bağlı olan bu artış, özellikle düzenli, yoğun ve uzun süreli çalışmalar ile önemli derecede geliştirilebilir.

Max.VO2, ortalama olarak erkek çocuklarda kızlara oranla daha yüksektir, yetişkin yaştan itibaren yaş ile azalır. Sedanterlerde (Durağan yaşayanlarda) bu azalış hızlı olur.

Aerobik: Serbest oksijenin varlığında oluşan organik süreçleri tanımlar. Bu süreçte, oksijen, su oluşturmak için canlı hücrede okside edilen ve besinlerde bulunan organik moleküllerin hidrojeni ile birleşir. Bu, suyun oluşumu ile sentezlenen enerjinin bir miktarı ısıya dönüşür, diğer kısmı hücrelerde birikir. Bu süreç esnasında serbestlenen oksijen miktarı kişinin aerobik kapasitesine göredir.

Aerobik Güç: Maksimal aerobik güç, Max.VO2 nin %100 ündeki bir efora denk gelen güçtür. Watts olarak ölçülür. Enerji aerobik anaerobik süreçlerden kaynaklanır. Bu durumda egzersizin süresi, asidoz ve glikojen oranının düşmesi sonucu, sınırlıdır.

Maksimal Aerobik Hız (MAH): Sporcunun maksimal aerobik güçte ya da max.VO2 nin %100 ünde ürettiği hareket süratidir. ölçüm km/saniye olarak yapılır. Max. VO2 yi bilmekten çok fizyolojik gelişimi daha fazla kolaylaştıran koşu hızlarının dozajını ayarlamak için zorunlu olan, maksimal aerobik hızı bilmek daha önemlidir.

Aerobik Kapasite: Bireyin soluduğu havadan alabildiği ve dokulara doğru taşıyabildiği maksimal oksijen miktarıdır. Aerobik kapasite ya L/dakika (birim zamandaki oksijen hacmi) ya da ml/kg/dak (birim zamanda, birim vücut ağırlığına oksijen hacmi) olarak açıklanır.

Aerobik dayanıklılık: Max.VO2 nin muhtemel en yüksek bir yüzdesini uyaran bir eforun desteklenebildiği “süre” dir. Diğer bir deyişle, maksimal aerobik gücün yüksek bir yüzdesini uzun süre sürdürebilme kapasitesidir.

örnek; maksimal aerobik hızın % 90 nına denk gelen bir hızı sabit olarak sürdürmek ve bu hızda koşulan mesafeyi ya da süreyi ölçmek.

Anaerobik: Serbest oksijenin ya da solunum ile alınan oksijenin yokluğunda cereyan eden organik süreçleri tanımlar. Bu tür çalışma şiddetinde organizma, oksijen alımı ve enerji ihtiyaçları arasındaki metabolik dengeyi sağlayamaz. Bu süreçte enerji;

ya adenozin trifosfatın (ATP) ve kreatin fosfatın (CP) parçalanması ile, ya da karbonhidratların (glikoz-glikojen) laktik aside parçalanması ile elde edilir.Anaerobik süreçlerde organizma, çalışma esnasında oluşan toplam laktik asidin eleminasyonuna eşit bir oksijen borcu oluşturur.

Anaerobik dayanıklılık: Anaerobik ortamda gerçekleştirilen fiziki çalışma dayanıklılığıdır; bireyin muhtemel en büyük oksijen borcunu oluşturma yeteneğine bağlıdır.

Laktik Asit (LA): Laktik asit nedir? Her insanın vücudunda oluşan tabii bir organik bileşiktir, kas, kan ve vücudun değişik organlarında bulunur. Laktat ile aynı anlamda kullanılır, laktat, laktik asidin sodyum (Na)-potasyum (K) tuzudur.

Laktik asit nereden gelir? Laktik asidin temel kaynağı, glikojen olarak adlandırılan, karbonhidratın yıkımı sonucu oluşan bir yan üründür. Anaerobik glikoliz sonucu pirüvat üretildiği zaman kas hücresi onu aerobik olarak enerji üretimine katmayı dener. Şayet, kas hücresi üretilen tüm pirüvatı kullanma kapasitesine (aerobik olarak) sahip değilse, pirüvat laktata dönüşür. Laktat, laktik asidin Na, K tuzudur, laktik asit ile aynı anlamda kullanılır.

Aerobik Eşik: Nispeten zor bir aerobik çalışma esnasında kanda yaklaşık 2 mmol/L laktatın üretildiği düzeydir. Antrenmanın tekrarı olduğu durumlar hariç, bu eşiğin altındaki uyarılar yetersizdir. üst düzey dayanıklılık sporcusunda Max.VO2nin yaklaşık %70ine, yaklaşık 140 nabız/dakikaya, durağan bireylerde Max.VO2nin yaklaşık %60ına, 130 nabız/dakikaya denk gelir.

Anaerobik Eşik: Kas çalışması esnasında artık oksijen ihtiyacının yeterince karşılanamadığı, aerobik süreçlerin ötesindeki çalışma şiddeti ya da sürekli bir anaerobik çalışmadaki kabul edilir asidoz sınırıdır (4 mmol/L). Bu eşikten öteye interval çalışmalar devreye girer. üst düzey dayanıklılık sporcusunda Max.VO2nin %80ine, yaklaşık 170/175 nabız/dakikaya denk gelir.

çalışma yükü: Antrenman çerçevesinde organizmaya dayatılan iş miktarıdır. Yük;

ya çalışma birimi (kilogram ya da watt) ya da çalışmaya bağlı direkt fizyolojik parametrelere göre (kalp atım hızı, solunum debisi, oksijen tüketimi vb.) açıklanır.Yük çalışma kapasitesini artırır. Onun antrenman değerlerini korumak, alışma fenomenini önlemek için, düzenli olarak yüklenmenin hacmini ve şiddetini artırmak gerekir. Antrenmanın etkinliği, temel olarak, onun uygulama biçimlerine, dengesine ve yükün mantıki hesaplanmasına dayanır.

Optimal yük: Antrenman programının belirli bir anında beklenilen etkiye uyumlu çalışma yüküdür. Optimal yük alışkanlık düzeyini aşmak ve sürantrenman riski olmadan kişinin performans düzeyini iyileştirmek için gerekli olan çalışma miktarıdır.

METABOLİZMA Metabolizma kavramı genel olarak şu üç farklı olayı kapsar;

Vücut içi ve vücut dışı kaynaklardan enerji üretimi, Fonksiyonel ve yapısal doku bileşenlerinin sentezi, Oluşan metabolik atık maddenin uzaklaştırılması. Bu durumda organizmadaki madde ve enerji dönüşümlerinin tümünün metabolizma kapsamına girdiğini söyleyebiliriz. Metabolizma iki alt birimden meydana gelir; anabolizma ve katabolizma.

Anabolizma: Küçük moleküllerden büyük moleküllerin sentezi ve enerji depolanmasıdır (protein, yağ, karbonhidrat şeklinde).

Katabolizma: Büyük moleküllerin (karbonhidrat, yağ, protein) küçük moleküllere dönüşmesi ve bu esnada enerji üretimidir.

Organizmanın en önemli enerji kaynağı ATP şeklinde depolanan yüksek enerjili fosfat (PO4) bağlarından oluşan kimyasal bileşiktir.

Adenozin PO3 ~ PO3 ~ PO3 “ ~ “ yüksek enerjili fosfat bağlarının sembolüdür. Bu iki yüksek enerjili bağlarını her birinin ayrılmasıyla fizyolojik koşullarda 12.000 kal/mol (= 12 k.kal)

Kalori: Birim zamanda organizmadan ısı şeklinde serbestlenen enerji birimidir.

1 cal: 1 gr. suyun sıcaklığını bir derece yükseltmek için gereken ısı

1 Cal: 1000 cal (Cal= Kal=kilo kalori) = bir kg. suyun ısısını bir derece yükseltmek için gereken ısı miktarıdır.

1 kilo kalori = 4184 joule

Tüm besinlerin enerji değeri eşit değildir. Bir gram için;

karbonhidratlar 4 kalori,

proteinler 4 kalori

yağlar 9 kalori enerji verirler.

Yağlı maddeleri tüketmek en iyi seçim görünse de hiç bir şey gerçekten daha farklı olamaz. Gerçektende profesyonel sporcular özellikle yarışma öncesi yağlı besinlerin tüketimini en aza indirirler.

ENERJİ üRETİMİ Kaslar kimyasal enerjiyi mekanik enerjiye çevirirler. Kas enerjisinin kaynağı organik fosfat (PO4) bileşikleri olan ATP (Adenozin tri fosfat) ve CPdir (Kreatin fosfat) .

Kas aktivitesi veya genel vücut dokularının aktivitesi için gereken enerji 2 ana metabolik yol ile temin edilir.

- Anaerobik sistem (yol)

- Aerobik sistem (yol)

1.Anaerobik sistem: Anaerobik deyimi enerji eldesinde oksijenin olaya karışmadığını ya da çok az karıştığını belirtir. Bu sistemde enerji iki şekilde elde edilir.

A.Alaktik Anaerobik Sistem (Fosfatojen Sistem = ATP-CP): Terim, anaerobik ortamda elde edilen enerji esnasında yan ürün olarak laktik asitin oluşmadığını açıklar.Enerji, kaslarda hazır olarak bulunan ATP den elde edilir. Tükenen ATP yi CP bir fosfatını vererek yeniler.

Hücrede fazla ATP sentezlenince bunun büyük kısmı CP ye dönüştürülerek depolanır. ATP tükendiği anda bu depo kullanılır. Fosfokreatin + ADP ATP + kreatin şeklinde reversible ilişki; konsantrasyona göre sürekli iki yönlü çalışır. CPden enerji transferinin önemli tarafı, bu olayın saniyenin küçük bir bölümünde gerçekleşmesidir. Bu olay özellikle ani bir kas kasılması sağlar. ATP ile beraber bu sisteme fosfatojen sistem denir ve her ikisi toplam 8 10 saniye maksimal kas gücü sağlar.B.Laktik Anaerobik Sistem: Terim, anaerobik ortamda elde edilen enerji esnasında yan ürün olarak laktik asitin oluşduğunu açıklar. Karbonhidratların bir özelliği O2 siz ortamda da enerji için kullanılabilmeleridir. Bu sistemde glikoz veya glikojenin glikolitik yol ile yıkımı olur. (hızı:2,5mol/dk)

Glikoz + 2ATP (önce pürivat, sonra laktat oluşur) = 2 Laktik Asit + 4ATP, net kazanç 2 ATP Glikojen + 1ATP 2 Laktik Asit + 4ATP, (net kazanç 3ATP) Glikozdan ATP üretiminin farkı; hücreye giren serbest glikozun parçalanmadan önce 1 mol ATP ile fosforilasyonudur. (+ 1 ATP de yıkım için kullanılır, tüketim=2 ATP). Oysa glikojendeki glikoz zaten fosforiledir. Bu durumda hücredeki anaerobik koşullar için en önemli kaynak depo glikojendir.Depo Oksijen: Vücutta depo oksijen; 0.5 litre akciğerlerdeki havada, 0.25 litre vücut sıvılarında erimiş olarak, 1 litre hemoglobinde ile birleşmiş olarak, 0.3 litre miyoglobinde bulunur (toplam; 2 litre).

özellikle akut hipoksilerde hemoglobindeki mevcut depo oksijen ancak 1-2 dakika yeter, bu süre dışında ek enerji kaynağı gerekir. Anaerobik glikoliz ile de birkaç dakikalık ek enerji sağlanır. Bu sırada glikoz pirüvat (O2 varlığında kas glikojeni fazla laktata çevrilmiyor, bir kısmı Krebs siklusuna girer; aerobik glikoliz) , sonra laktata çevrilir; laktat hücre dışına difüze olur.Bu durum yani hipoksi maksimal kas kasılmasının ilk dakikalarında ortaya çıkar. Kasta depo glikojen (ilk 10 saniyede fosfojen sistem yeterli ) 10.saniye sonunda bu sistem devreye girer; 1-2 dakikalık kısa süreli ağır aktiviteler için depolar kullanılır. Glikojen tükenince ağır aktivite sonlanır ve artık aerobik sistem (ki bu sistem anaerobikten yavaş enerji üretiyor; glikojen laktik anaerobik sistem (anaerobik glikoliz), aerobik glikolizden 2,.5-3 kat daha hızlı çalışır (mitokondriyal oksidatif sistem =aerobik sistem, daha yavaş ama kalıcıdır.)

Fosfatojen sistemin enerji üretim hızı ise anaerobik sistemin yaklaşık 2 katıdır.

Ağır egzersizde glikojen deposu azalırken laktik asit konsantrasyonu artar. Egzersiz sonrası normal oksijen sağlanarak biriken laktik asit, tekrar glikoza çevrilir (çoğu karaciğerde). Bir kısmı da (1/5) pirüvik aside çevrilerek siklik asit siklusunda kullanılır.

2.Aerobik Sistem: Besin maddelerinin mitokondrilerde oksidasyonu ile ATP sentezidir. Glikoz, yağ asitleri, aminoasitler, O2 ile birleşerek AMP (Adenozin mono fosfat) ve ADP (adenozin di fosfat) nin ATPye çevrilmesinde tüketilecek büyük miktarlardaki enerjiyi serbestleştirirler.

örneğin: Depo glikojen tükenince yerine plazmadan glikoz alımı ile enerji sağlanır.

Glikoz önce pirüvik aside dönüşür. Ortamda yeterli O2 varlığında pirüvik asit Krebs siklusuna girerek bir glikozdan 40 mol ATP elde edilir (2 ATP kullanılır net kazanç 38 ATPdir).

Besinler ve O2 olduğu sürece bu üretim sınırsızdır (O2 yetersiz ise pirüvat laktata dönüşür; anaerobik sistem).

Karbonhidratların enerji için yetersiz olduğu veya kullanılmadığı koşullarda yağ asitleri, mitokondrilerde CO2 ve H2Oya kadar yıkılır. Yağ asitleri oksidasyonu, serbest yağ asitlerinin kandan hücrelere alınmasıyla başlar. Mitokondride beta oksidasyon ile yağ asitleri asetil Co-Aya yıkılır. Asetil CoA Krebss siklusuna girerek okside edilir. Oluşan ATP miktarı yağ asit zincirinin uzunluğuna bağlıdır (ör: palmitik asit; 129 ATP elde edilir).

Yağ asitleri biter veya yetersiz olursa artık vücudun depo proteinleri yıkılır ve enerji elde edilir. Sonuçta üre meydana gelir, normal şartlar altında günlük fizyolojik bir protein yıkımı ve üre oluşumu vardır.

Glikoliz: Glikozun pirüvik aside dönüşüm sürecidir. Bu süreç, hücrede bir çok safhada tamamlanır, yüksek enerji (ATP) oluşumu için her reaksiyon özel bir enzim tarafından katalizlenir. Bu süreç ya glikojenin parçalanması ile oluşan glikozu ya da kanda normal olarak bulunan glikozu kullanır. Aerobik glikolizde pirüvik asit su ve CO2 ye indirgenir, Anaerobik glikoliz sonucu laktik asit oluşur.

Oksijen açığı: Egzersizin başlangıcında (egzersiz şiddetine göre) organizmaya giren oksijen, ihtiyacın altındadır. Bu anda geçici bir O2 açığı vardır. Bu geçiş döneminde kaslar aerobik metabolizma tarafından üretilenin üzerinde bir enerji miktarını harcar. Bu O2 açığı kas seviyesinde gaz değişim sisteminin uyumunun durgunluğundan doğar. Daha sonra, belli bir düzeyde organizma oksijen alımı ihtiyacını karşılar ve denge kurulur (steady-state). Egzersizin başlangıcındaki bu O2 eksikliğine “oksijen açığı” denir.

Oksijen borcu, toparlanma döneminde normal dinlenme dönemine göre tüketilen aşırı oksijen miktarı olarak tanımlanır. Aerobik çalışmalarda oksijen açığı yoktur ya da çok azdır (% 5).