دستگاه اصلی حرکت در ورزش، عضلات اسکلتی می باشند. این عضلات عمدتاً در دستها و پاها و کمربند شانه ای و لگنی متمرکز هستند. برای به حرکت درآمدن این عضلات یک چیز لازم است و آن انرژی است. بدیهی است که برای هر حرکتی که در این جهان صورت می گیرد باید انرژی مصرف شود. حال مسأله مهم این است که منبع تولید این انرژی کجاست؟ مثلاً در اتومبیل، اندام اصلی حرکتی موتور است که برای به حرکت درآمدن آن بنزین و اکسیژن به وسیلة جرقة الکتریکی ترکیب می شوند و در نتیجة این واکنش شیمیایی، انرژی تولید می گردد و این انرژی باعث حرکت پیستونها می شود. بدین ترتیب انرژی شیمیایی به انرژی حرکتی( مکانیکی) تبدیل می گردد. در بدن ما نیز عین همین وقایع در عضلات روی می دهد؛ اکسیژن از راه هوا و سوخت لازم از طریق غذا تأمین می شود. اندام تهیه کنندة اکسیژن، ششها و اندام تهیه کنندة سوخت، سیستم گوارشی( شامل روده ها و کبد) است. هر دوی این مواد اولیه از طریق جریان خون در اختیار عضلات قرار می گیرند. به عبارت دیگر سلولهای خون نقش کامیونهای حمل و نقل را دارند که به طور شبانه روزی در اتوبانهای بدن( یعنی رگها) در حال رفت و آمد هستند. عامل
اصلی به حرکت درآوردن این کامیونها( سلولهای خون) قلب می باشد.
بدین ترتیب هم با ساز و کار تهیة سوخت برای عضلات آشنا شدیم و هم به اهمیت قلب به عنوان عامل اصلی به جریان انداختن این چرخة حیاتی پی بردیم. پس هر چه قلب بهتر و سالمتر بتواند پمپ کند، عضلات هم بیشتر و بهتر می توانند حرکت کنند و برعکس هرچه عضلات بیشتر تحرک داشته باشند قلب نیز بیشتر عادت به پمپاژ قوی و منظم می کند. همان گونه که عضلات ما با ورزش پرورش می یابند، عملکرد قلب و سیستم گردش خون نیز بهتر و منظم تر می گردد.
فرایند تولید انرژی هوازی و بی هوازی
برای سوختن مواد اولیه در عضله، همواره اکسیژن لازم نیست، بلکه این مواد در موارد اضطراری بدون وجود اکسیژن نیز به مصرف می رسند و انرژی لازم برای حرکت فراهم می شود. میزان انرژی حاصل شده از این نحوة سوختن البته کمتر است. بنابراین سیستم تولید انرژی در عضلات بر دو گونه است:
الف ـ سیستم هوازی: در این روش قندها یا چربیها با اکسیژن ترکیب می شوند و به طور کامل می سوزند و حداکثر مقدار انرژی شیمیایی خود را آزاد می کنند. این سیستم، سیستم اصلی، رایج و با صرفة تولید انرژی است.
ب ـ سیستم بی هوازی: سیستم درجة دو و اضطراری و غیر اقتصادی است که در آن بدون حضور اکسیژن، قندها و چربیها طی یک سلسله واکنشهای شیمیایی به شکل ناقص می سوزند و تولید انرژی می کنند اما به مقدار کمتر. لذا مواد زائدی مانند اسید لاکتیک از خود بر جای می گذارند. البته شکل دیگری از سیستم بی هوازی نیز وجود دارد که در چند ثانیة اول شروع به فعالیت در سلول اتفاق می افتد و به صورت مصرف ذخایر انرژی(ATP یا آدنوزین تری فسفات) از قبل مانده می باشد که می توان به آن سیستم تولید انرژی ذخیره ای گفت. این سیستم می تواند حداکثر تا حدود 30 ثانیه انرژی عضلات را تأمین کند یعنی تا زمانی که سایر سیستمها( هوازی، بی هوازی) به کمک آن بیایند. نام علمی این فرایندATP-PC می باشد که طی آن با مصرف فسفوکراتین(PC) انرژی ATP ایجاد می شود.
در انواع مختلف ورزش، برحسب مدت زمان ورزش، ترکیب بکارگیری این سیستمها فرق می کند. سوختن بی هوازی بیشتر در ورزشهای سرعتی و تحت فشار که زمان کافی برای تأمین اکسیژن نیست روی می دهد، در حالی که در ورزش ملایم و ممتد که زمان کافی برای تأمین اکسیژن وجود دارد، سوخت و ساز هوازی ادامه می یابد. جدول زیر نحوة سوختن مواد در عضله را در حالات مختلف ورزشی نشان می دهد:
طول زمان فعالیت سیستم تولید انرژی فعالیت ورزشی
کمتر از 30 ثانیه ذخیره ای دویدنهای بسیار سریع
30 ثانیه تا 5/1 دقیقه ذخیره ای و بی هوازی شنای 100 متر
5/1 تا 3 دقیقه بی هوازی و هوازی دوهای نیمه استقامت، ژیمناستیک
بیش از 3 دقیقه هوازی دویدنهای با مسافت زیاد، اسکی
جدول 1ـ
مکانیسم تولید انرژی در ورزش های مختلف
مفهوم خستگی
چرا خسته می شویم؟ چرا بعد از مدتی ورزش کردن نمی توانیم به ورزش ادامه دهیم؟ حال که مقدمات بالا را ذکر کرده ایم راحت تر می توانیم مفهوم خستگی را بیان کنیم و راههای به تعویق انداختن آن را نشان دهیم. خستگی یعنی تمام شدن ذخایر گلیکوژن عضله و تجمع بیش از حد اسید لاکتیک در عضله. زمانی که عضله ذخایر گلیکوژن خود را از دست می دهد و به سوزاندن چربیها روی می آورد و اکسیژن رسانی به عضله مشکل می شود. سوخت بی هوازی با تولید انبوه اسید لاکتیک شروع می گردد و ما احساس خستگی می کنیم. بنابراین خستگی علامتی هشدار دهنده است که بدن را از کاهش ذخایر غذایی عضله آگاه می سازد و نیاز به استراحت را گوشزد می کند. پس هر چه قدرت ذخیره سازی گلیکوژن عضله را بیشتر سازیم و فرایند اکسیژن رسانی به عضله را تقویت کنیم، مدت ورزش را بیشتر و زمان رسیدن به خستگی را طولانی تر کرده ایم. افزایش قدرت ذخیره سازی گلیکوژن و تقویت فرایند اکسیژن رسانی به عضله با ورزش بیشتر و افزایش تدریجی مدت آن ممکن می گردد.
اندامهای اصلی مرتبط با ورزش
به عنوان نتیجه گیری از این فصل می توان گفت اندامهای اصلی بدن که در طی فعالیت ورزشی بیشترین فشار را متحمل می شوند و در نتیجه تقویت می
گردند. عبارت اند از:
1ـ عضلات اسکلتی: که با انجام منظم ورزش می توان به تقویت و افزایش ظرفیت ذخیره سازی گلیکوژن آنها پرداخت.
2ـ ششها: که اندام اصلی گرفتن اکسیژن هستند و باید آنها را از آلودگیهای شهر و دود سیگار دور نگاه داشت تا قدرت جذب اکسیژن آنها به حداکثر برسد.
3ـ دستگاه گوارش: که تأمین کنندة اصلی سوخت بدن است و با جذب انواع مواد غذایی و انبار کردن آنها در کبد، نقش آشپزخانة بدن را بازی می کند.
4ـ قلب: پمپ اصلی به گردش درآورندة مواد است و با به جریان انداختن گردش خون نقش رابط را بین همه این اعضاء بازی می کند.
انواع ورزش
بدون شک ما انواع گوناگون و متنوعی از فعالیتهای ورزشی داریم که با تصور هر کدام بلافاصله یک شرایط بدنی خاص تداعی می گردد. حتی اگر آن ورزش را انجام نداده باشیم. همچنین احساس می کنیم که چه فشارهایی بیشتر بر روی چه دستگاههایی از بدن وارد می شود. پس بدون شک انواع مختلف ورزش آثار متفاوتی بر روی بدن ما دارند. دویدن، شنا، برداشتن وزنه های سنگین، ژیمناستیک، دوچرخه سواری، کوهنوردی، راهپیمایی و… انواع متنوع ورزشها می باشند که هر کدام به شکلی بر روی بدن تأثیر می گذارند و ما برای بیان تأثیرات آنها مجبور به تقسیم بندی آنها در گروههای بزرگتر هستیم.
دانشمندان علوم تربیت بدنی، کلیة فعالیتهای ورزشی را به 2 گروه عمده تقسیم می کنند:
الف ـ ورزشهای حرکتی( دینامیک یا ایزوتونیک)
ورزشهای حرکتی خود به دو دستة عمده تقسیم می شوند:
1ـ ورزشهای حرکتی ـ استقامتی
2ـ ورزشهای حرکتی ـ سرعتی
الف ـ ورزشهای ایستایی( استاتیک)
ورزشهای ایستایی به ورزشهایی گفته می شود که با وجود مصرف انرژی، طول عضله تغییری نمی کند و در مجموع حرکتی ایجاد نمی شود. مثلاً زمانی که وزنة سنگینی به مدت چند ثانیه بالای سر قرار می گیرد، درست است که بر روی بدن فشار زیادی وارد می گردد و انرژی بسیاری نیز مصرف می گردد، اما طول عضلات تغییری نمی کند. لذا این گونه ورزشها را ورزش ایستایی می نامند . نمونة روشن تر این نوع ورزش، فشار آوردن به یک دیوار است که در طی آن انرژی بدون ایجاد هیچ حرکتی مصرف می گردد. البته باید خاطر نشان کرد که در اکثر ورزشها ترکیبی از ورزشهای ایستایی و حرکتی وجود دارد. بنابراین وقتی از ورزشی به عنوان ورزش ایستایی یاد می کنیم، منظور این نیست که صد در صد ایستایی است، بلکه منظور آن است که جنبة ایستایی آن غلبه دارد. مثلاً در هنگام بلند نمودن یک وزنة سنگین که مشهورترین نوع ورزش ایستایی است، وقتی فرد وزنه را از زمین بر می دارد و به بالای سر می برد، یک ورزش حرکتی انجام می دهد، ولی وقتی وزنه بر بالای سر او قرار می گیرد، ورزش از نوع ایستایی است، اما چون در این حالت انرژی بیشتر به شکل ایستایی مصرف می شود. این ورزش را از جمله ورزشهای ایستایی می دانیم.
در یک ورزش ایستایی، اتفاقاتی به شرح زیر در بدن روی می دهد:
1ـ طول عضلات تغییری نمی کند.
2ـ عروق عضلات به علت فشار عضلات بر روی آنها تنگتر می گردد و این در حالی است که عضله نیاز به جریان خون بیشتری دارد.
3ـ تعداد ضربان قلب افزایش می یابد و این مهمترین ساز و کار( مکانیسم) افزایش برون ده قلب( مقدار خونی که در یک دقیقه از قلب خارج می شود) در این نوع ورزش می باشد.
4ـ برون ده قلبی مختصری افزایش می یابد ولی نه به اندازة ورزشهای حرکتی.
5ـ مصرف اکسیژن بدن اندکی افزایش می یابد ولی نه به اندازة ورزشهای حرکتی.
6ـ فشار خون افزایش می یابد، بطوری که اگر دو دست خود را در هم پنجه کنیم و بدون آنکه از هم جدا شوند و حرکتی ایجاد شود، در جهت مخالف بکشیم و این کار را با 40% بیشترین توان خود برای 3 دقیقه ادامه دهیم، فشار متوسط شریان ما 30ـ25 میلیمتر جیوه افزایش می یابد.
ب ـ ورزشهای حرکتی( دینامیک)
ورزشی را حرکتی می نامیم که در آن همزمان با انجام کار و مصرف انرژی، طول عضلات نیز تغییر کند و در نتیجه اندامها به حرکت درآیند. نمونة بارز این نوع فعالیت ورزشی را در رشتة دو ومیدانی، شنا، دوچرخه سواری و… می بینیم. البته همان گونه که قبلاً هم توضیح دادیم بیشتر رشته های ورزشی ترکیبی از هر دو نوع ورزش ایستایی و حرکتی است و در هر رشته درصد وجود هر یک از این دو نوع تفاوت می کند. تمام ورزشهایی که در آنها حرکت وجود دارد، ورزش حرکتی هستند، ولی رشته هایی که در آنها تعداد بیشتری از عضلات با یکدیگر حرکت می کنند، خواص فیزیولوژیک ورزشهای حرکتی را بیشتر دارا می باشند. مثلاً اگر چه در هر دو رشتة بدمینتون و شنا حرکت داریم، اما شنا به مراتب حرکتی تر از بدمینتون می باشد.
در یک ورزش حرکتی، اتفاقاتی به شرح زیر در بدن روی می دهد:
1ـ طول عضلات تغییر می کند.
2ـ عروق عضلات گشاد می شود و در نتیجه مقدار خون بیشتری در آنها جریان می یابد. به طوری که فیزیولوژیستها مشاهده کرده اند، در حالت استراحت تنها 18% برون ده قلبی به عضلات می رود، اما در طی ورزش حرکتی این مقدار به 80% می رسد، یعنی در هنگام ورزش حرکتی 80% خونی که از قلب خارج می شود، به عضلات می رود و تنها 20% به سایر اعضای حیاتی بدن مانند مغز، قلب و کلیه ها و دستگاه گوارش می رسد.
3ـ مصرف اکسیژن بدن افزایش می یابد به طوری که در حداکثر فعالیت بدنی، تقریباً 10 برابر می گردد.
4ـ برون ده قلبی افزایش می یابد.
5ـ فشار خون ماکزیمم افزایش می یابد، در حالی که فشار خون مینیمم به علت گشاد شدن عروق عضلات تغییری نمی کند.
همان گونه که ملاحظه نمودید، در ورزش حرکتی گردش خون و مصرف اکسیژن بسیار بیشتر و سریعتر می گردد و این از مزایای ورزشهای حرکتی و همچنین ایستایی است که تکرار آن سبب افزایش توان دستگاه گردش خون( قلب و عروق) و دستگاه اکسیژن گیری( ریه ها) می گردد. پس در مقایسه بین دو نوع ورزش ایستایی و حرکتی از نظر نوع تأثیر آنها بر دستگاه قلب و عروق و تهویة اکسیژن بدن، به این نتیجه می رسیم که ر ورزشهای ایستایی، تشدید گردش خون و تهویة اکسیژن، بسیار محدودتر است و تأمین نیاز اضافی بدن به گردش خون. بیشتر از راه افزایش تعداد ضربان قلب روی می دهد. در حالی که در ورزشهای حرکتی، افزایش توان گردش خون، پمپاژ قلب و میزان مصرف اکسیژن بسیار بیشتر است و تقریباً تمام بدن به شکل هماهنگ در تأمین این نیاز اضافی به انرژی، همکاری می کنند. به همین سبب دانشمندان علوم ورزشی، در مجموع ورزشهای حرکتی را ورزش ایده آل برای دستگاه قلب و عروق می دانند و معتقدند تکرار منظم ورزشهای حرکتی، یکی از مؤثرترین راهها برای تقویت توان فردی و به تأخیر انداختن زمان فرا رسیدن خستگی و بالطبع پیری است.
فواید تداوم ورزشهای حرکتی
اگر چه همه انواع فعالیتهای ورزشی برای بدن مفیدند اما ورزشهای حرکتی( دینامیک) برای دستگاه قلب و ریه به مراتب مفیدتر از ورزشهای ایستایی هستند. تکرار منظم ورزشهای حرکتی آثار مفیدی در فیزیولوژی بدن دارد که این آثار را تحت عنوان « تطابق بدن با ورزش » در این قسمت ذکر می کنیم. در واقع همین تطابق است که بین توان کوششی و سلامت قلب و بدن یک ورزشکار معمولی و یک فرد غیر فعال تفاوتی فاحش ایجاد می نماید.
الف ـ اثر ورزش بر عضلات اسکلتی
تغییراتی که در عضلات ورزشکاران روی می دهد به شرح زیر است:
افزایش تعداد مویرگهای عضله، افزایش میوگلوبین بافتی( ماده ای که مسؤول گرفتن اکسیژن است)، افزایش تعداد و اندازة میتوکندریها( بخشی از سلول که عمل تنفس و تولید انرژی را انجام می دهد)، افزایش میزان ذخیرة قند و چربی عضله.
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 19 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
دانلودمقاله فیزیولوژی ورزش
