پایان نامه رایگان درمورد حداکثر اکسیژن مصرفی و عملکرد استقامتی

دانلود پایان نامه
نظر حداکثر اکسیژن مصرفی و عملکرد دویدن با هم متفاوت هستند، است. زیرا این عامل هم توان هوازی حداکثر و هم اقتصاد دویدن را دربرمیگیرد (95). از طرفی، اگر دو ورزشکار حداکثر اکسیژن مصرفی و یا اقتصاد حرکت یکسان داشته باشند نیز، ورزشکاری که در سرعت بالاتری به حداکثراکسیژن مصرفی خود میرسد، عملکرد بهتری خواهد داشت. درواقع ورزشکار با vVo2maxبالاتر میتواند در هر درصدی از vo2max معین ، با سرعت بالاتری بدود (100).
2ـ2ـ1ـ3 درصد حداکثر اکسیژن مصرفی قابل تحمل (Sustainable %vo2max)
درصد حداکثر اکسیژن مصرفی قابل تحمل یکی دیگر از فاکتورهای مهم در تفاوت بین عملکرد ورزشکاران در مسابقه است. برای مثال، ممکن است دو ورزشکار عملکرد برابر در مسابقهی دوی 10 کیلومتر داشته باشند، ولی در زمان مسافت دوی ماراتن تفاوت بسیاری داشته باشند. عموما این دو ورزشکار vo2max وvVo2max برابر دارند. بنابراین، ورزشکاری که میتواند درصد حداکثراکسیژن مصرفی که با آن میدود را برای مدت طولانیتری تحمل کند، برنده میشود. هرچه زمان طولانیتر میشود، حفظ سرعت نزدیک به حداکثر اکسیژن مصرفی سختتر میشود و ورزشکاری موفقتر است که بتواند برای مدت بیشتری آن را حفظ کند (39). میزان تحمل درصدی از حداکثر اکسیژن مصرفی بستگی به ظرفیت هوازی عضله، درصد تارهای نوع یک (42) و آستانه لاکتات دارد (39).
2ـ2ـ1ـ4 آستانه لاکتات(LT)
در جریان فعالیتهای سبک تا متوسط، لاکتات خون تنها افزایش اندکی نسبت به سطوح استراحتی از خودنشان میدهد. اما با افزایش شدت فعالیت، لاکتات به سرعت شروع به افزایش و تجمع میکند. افزایش ناگهانی لاکتات خون در نتیجهی افزایش شدت فعالیت، آستانه بیهوازی یا آستانه لاکتات نامیده میشود. نقطهای (سطح فعالیت یا سطح اکسیژن مصرفی بیشینه ) که درآن لاکتات خون درجریان ورزشهای با شدت فزاینده شروع به تجمع فراتر از سطوح استراحتی خودمیکند، نقطه آغاز تجمع لاکتات خون و یا OBLA مینامند. آستانه لاکتات بازتابی از تاثیر متقابل دستگاههای تولید انرژی هوازی و بیهوازی است. برخی از پژوهشگران عقیده دارند که آستانه لاکتات نشان دهندهی تغییرجهت معنادار به سوی گلیکولیز بیهوازی است که موجب تشکیل لاکتات میشود (12). بااین حال، اسیدلاکتیک عضله الزاما با فعالیت بیهوازی آن و کسراکسیژن ارتباطی ندارد. برای مثال، تجمع اسیدلاکتیک با وجود اکسیژنگیری کافی عضله، عدم تعادل بین پیدایش اسیدلاکتیک خون و متعاقبش سرعت ناپدید شدن آن را نشان میدهد. این عدم تعادل ممکن است فقط ناشی از فعالیت بیهوازی عضله نباشد بلکه فقط در نتیجه کاهش پاکسازی اسیدلاکتیک در کل و یا افزایش تولیداسیدلاکتیک در تارهای عضلانی خاص باشد (10). درمجموع، تعیین نقطهای تحت عنوان آستانه لاکتات همیشه کار سادهای نیست. به همین دلیل، پژوهشگران اغلب ارزشی بین 2 تا 4 میلی مول لاکتات به ازای هرلیتراکسیژن مصرفی را برای نشان دادن نقطه تجمع لاکتات خون (OBLA) درنظرمیگیرند (12). برخی فاکتورهای موثر بر پاسخ لاکتات خون به فعالیت ورزشی و میزان تجمع لاکتات (آستانه لاکتات) عبارتاند از: شدت تمرین (افزایش درشدت تمرین باعث کاهش اکسیژن رسانی به عضلات فعال، افزایش به کارگیری واحدهای حرکتی تند انقباض، افزایش گلیکولیز بیهوازی و در نتیجه تولید لاکتات بیشتر میشود)، نوع تارهای عضلانی ( در شدت کارمعین تارهای عضلانی کند انقباض به دلیل داشتن میتوکندری و ظرفیت اکسایشی بیشتر نسبت به تارهای تند انقباض، لاکتات کمتری تولید میکنند)، میزان دفع و پاکسازی لاکتات (توسط عضله، قلب، کلیه و کبد)، وضعیت تمرین (تمرین هوازی، تراکم میتوکندری و فعالیت آنزیمهای اکسیداتیو را در عضلات اسکلتی افزایش می دهد، مصرف آهسته تر کربوهیدرات و تکیه بیشتر بر اکسیداسیون چربی به عنوان منبع انرژی را منجر می شود و از طریق کاهش میزان لاکتات تولیدی و یا افزایش مقدار لاکتات دفعی و یا هر دو، باعث کاهش پاسخ لاکتات خون هنگام فعالیت ورزشی میشود)، دردسترس بودن سوبسترا (تغییرات میزان گلوکز و انسولین موجود در خون موجب تحریک گلیکولیز و افزایش غلظت لاکتات خون و افزایش میزان اسیدهای چرب باعث اتکا به اکسیداسیون برای سوخت و کاهش انباشت لاکتات خون میشود)، ارتفاع ( به دلیل محدودیت اکسیژن در ارتفاع، غلظت لاکتات خون سرخرگی در مقدار کار زیربیشینه افزایش مییابد) و درجه حرارت (فعالیت درمحیط گرم باعث کاهش بارز در حداکثر اکسیژن مصرفی، در زمان فعالیت تا واماندگی و افزایش غلظت لاکتات خون هنگام فعالیت ورزشی دراز مدت میشود. برعکس، در مقایسه با دمای طبیعی، هنگام فعالیت ورزشی در هوای سرد، آستانه لاکتات در شدتهای کاری بالاتر رخ میدهد) (11).
لاکتات در خون فرد تمرین کرده چه در سطح اکسیژن مصرفی بالا و چه در درصد ظرفیت هوازی بیشینه، دیرتر شروع به انباشتگی میکند. ورزشکاران استقامتی با تجربه عموما در شدت تمرینی اندکی بالاتر از نقطه OBLA به رقابت میپردازند. این سطح فعالیت، عامل مهمی جهت پیشبینی موفقیت در عملکرد استقامتی نیز است. در مورد مردان و زنان، شدت فعالیت درنقطه OBLA یک پیشبینی کننده پایا و قوی عملکرد در فعالیت هوازی به شمار میرود (10). برای مثال، در مورد دو نفر با توانایی یکسان در برداشت اکسیژن (VO2max یکسان)، فردی که آستانه لاکتات بالاتردارد، از عملکرد استقامتی بهتری برخورداراست (12). در افراد تمرین نکرده، آستانه لاکتات تقریبا در 50 تا60 درصد حداکثر اکسیژن مصرفی آنها بهدست میآید. درحالی که، ورزشکاران استقامتی زبده ممکن است در 70 تا 80 درصد حداکثر اکسیژن مصرفی خود نیز به آستانه لاکتات نرسند (12). این واکنش مطلوب را میتوان ناشی از توانایی وراثتی ورزشکار استقامتی (نوع تارعضلانی) و یا سازگاری موضعی ویژه نسبت به تمرین دانست که بر اثر آن در شدتهای معینی از تمرین، با تولید کمتر اسیدلاکتیک، میزان دفع آن نیز سریعتراست (10). با وجود اینکه حداکثر اکسیژن مصرفی عامل کلیدی برای عملکرد استقامتی است، بسیاری ازپژوهشگران، آستانه لاکتات را شاخص فیزیولوژیکی بهتر و قابل اطمینانتر نسبت به حداکثر اکسیژن مصرفی، برای پیشبینی عملکرد استقامتی میدانند (11). نقطهی OBLA و vo2max به وسیله عوامل مختلفی تعیین میشوند. Vo2maxبا فاکتورهای قلبیـ عروقی مانند حداکثربرون ده قلبی و حجم ضربهای مرتبط است. درحالی که، پاسخ لاکتات به فعالیت، به فاکتورهای محیطی یعنی فاکتورهای متابولیکی عضله مانند: نوع تار عضلانی، تعداد واندازه میتوکندری، تعداد و میزان فعالیت آنزیمهای میتوکندریایی و تنفس سلولی، بستگی دارد (11،60). از طرفی، تغییرات در عملکرد استقامتی بر اثر تمرین نیز، بیشتر مربوط به سازگارهای سلولی ( تغییرات در OBLA)، است تا تغییرات در ظرفیت قلبی ـ عروقی (تغییرات در VO2max) (10،11،60). بنابراین تمرین از راه کاهش میزان لاکتات تولیدی و یا افزایش مقدار لاکتات دفعی و یا هر دو میتواند منجر به کاهش پاسخ لاکتات خون هنگام فعالیت ورزشی شود (11).
2ـ2ـ1ـ 5 نوع تار عضلانی
مزیت درصد بیشتر تارهای کند انقباض در ورزشکاران استقامتی با سازوکارهای متابولیکیای در ارتباط است که این تارها برای تامین انرژی هوازی مورد نیاز عضلات فعال دارند. در مقایسه با تارهای تند انقباض، تارهای کند انقباض از چگالی مویرگی، محتوای میتوکندری و آنزیمهای اکسایشی بیشتری برخوردار هستند. این شرایط باعث میشوند تا آنها بتوانند چربیها و کربوهیدراتهای بیشتری را برای تولید انرژی مورد نیاز فعالیتهای طولانی مدت استفاده کنند (11).

مطلب مرتبط :   شرایط اقتصادی و مراکز درمانی

2ـ2ـ1ـ6 اقتصاد حرکتی وکارآیی مکانیکی
واژههای اقتصادی و کارآمدی در مورد ورزش غالبا به اشتباه هممعنا گرفته میشوند و به جای یکدیگر به کاربرده میشوند. اقتصادی بودن حرکت به مصرف انرژی اطلاق میشود. درحالی که، کارآیی حرکت به تولید انرژی مکانیکی در حرکت، وابسته به انرژی متابولیک مورد استفاده برای ایجاد حرکت، اطلاق میشود. به عبارت دیگر، برابر است با نسبت کار مکانیکی واقعی انجام شده به درون داد انرژی (کل هزینه انرژی یا مقدار اکسیژن مصرفی سرعت یکنواخت تمرین) (3). از راههای نسبتا ساده و رایج برای نشان دادن تفاوتهای موجود بین افراد در اقتصاد فعالیت جسمانی، ارزیابی اکسیژن مصرفی در انجام تمرین معینی است. هزینه انرژی بسیاری از فعالیتها به طورمعمول با اندازهگیری اکسیژن مصرفی در جریان فعالیت، برای مشخص نمودن میانگین برداشت اکسیژن در واحد زمان تعین میشود. این رهیاب به هنگام انجام تمرین با سرعت یکنواخت که در آن اکسیژن مصرفی هنگام فعالیت دقیقا مقدار دفع انرژی را نشان میدهد، مفید است (10). بهترین نمونه برای اقتصادی بودن حرکت را میتوان در دویدن مشاهده کرد که به آن اقتصاد دویدن اطلاق میشود (3). اقتصاد دویدن عبارت است از: میزان نیاز و تقاضای انرژی بدن (مصرف یا جذب اکسیژن مورد نیاز) برای دویدن در یک سرعت زیربیشینه معین
( (ml.kg-1.min-1(9،16،39،111). رابطهی بین سرعت دویدن و اکسیژن مصرفی، رابطهای خطی است. بنابراین، در سرعتهای بالاتر کارآیی و اقتصاد دویدن کاهش مییابد و هزینه انرژی بیشتر میشود (10). اقتصاد دویدن ازطریق مصرف اکسیژن درحالت یکنواخت فعالیت زیربیشینه و نسبت تبادل تنفسی تعیین میشود ( 114). اقتصاد دویدن به عنوان یک فاکتور کلیدی و یک عامل پیشگویی کنندهی قوی برای موفقیت در دو استقامت، بویژه بین دو فرد با حداکثراکسیژن مصرفی یکسان شناخته شده است (40،100). دی پرامپر و وهمکارانش تعیین کردند که 5 درصد افزایش در اقتصاد دویدن، باعث افزایش تقریبا 8/3 درصد در عملکرد دو استقامتی میشود (50). زیرا دوندههای اقتصادیتر قادرند با درصد کمتری از حداکثر اکسیژن مصرفی، درنتیجه تولید لاکتات پایینتر، بدوند (114). در تفسیر اهمیت کاربردی مداخلاتی که باعث بهبود اقتصاد دویدن میشوند، توجه به اعتبار و پایایی آزمون و کنترل تمام مداخلات اثرگذار، اهمیت دارد (114). در مطالعاتی که کاملا کنترل شده بودند، اختلافات درون فردی، بین 5/1 تا 5 درصد گزارش شده است (105). تجربهی دویدن، کفش، زمان انجام تست، میزان فعالیت انجام شده قبل از آزمون و شرایط تغذیه از فاکتورهای اثرگذار روی اختلافات درون فردی در اقتصاد دویدن هستند. نتایج نشان میدهند که در فشار کار زیر آستانه لاکتات و یا کمتر از 85% حداکثراکسیژن مصرفی، اندازه اقتصاد دویدن از اعتبار بیشتری برخوردار است (114).
2ـ2ـ2 عوامل موثربر اقتصاددویدن
2ـ2ـ2ـ1 فاکتورهای فیزیولوژیکی موثربراقتصاددویدن
2ـ2ـ2ـ1ـ1 دمای بدن، ضربان قلب، تهویه، لاکتات
نوساناتی که در فاکتورهای فیزیولوژیکی مانند: دمای بدن، ضربان قلب، تهویه، لاکتات و… در طی تمرین
یا رقابت رخ میدهد، روی تغییرات اقتصاد دویدن موثراست (100،120). توماس و همکارانش پژوهشی انجام دادند که در آن اثرمسابقهی دوی 5 کیلومتر را که روی نوارگردان (دویدن با سرعت ثابت 80- 85 درصد حداکثراکسیژن مصرفی) شبیهسازی شده بود، روی اقتصاد دویدن، تهویه، دمای بدن، لاکتات و ضربان قلب مورد بررسی قرار دادند. اقتصاد دویدن به طورمعناداری در انتهای آزمون، کاهش یافت. درحالی که، فاکتورهای دیگر، افزایش را نشان دادند. افزایش تهویه تنها فاکتوری بود که همبستگی متوسط با کاهش در اقتصاد دویدن داشت (64/0r=). این همبستگی نشان میدهد که هزینه انرژی بیشتر با افزایش در تهویه مرتبط است (121). در طول فعالیتهای سبک، یکنواخت و زیربیشینه، رابطه خطی بین تهویه و اکسیژن مصرفی گزارش شده است. تحت این شرایط، تهویه عمدتا از طریق زیاد شدن حجم جاری افزایش مییابد. در حالی که، در فعالیتهای شدیدتر سرعت تنفس نقش مهمتری را بر عهده دارد. در آزمودنیهای سالم هنگام استراحت و فعالیتهای سبک، نیاز به اکسیژن تنفسی اندک است و حدود 4 درصد از کل انرژی دفع شده است. هنگامی که سرعت و عمق تنفس افزایش پیدا میکند، هزینه تنفسی به حدود 4 میلیلیتر اکسیژن در هر لیتر از تهویه افزایش مییابد و ممکن است هنگامی که تهویه به بیش از 100 لیتر در دقیقه میرسد، تا 9 میلیلیتر اکسیژن افزایش یابد (10). نشان داده شده که کار تهویه حدود 6 تا 7 درصد از هزینه انرژی فعالیت را شامل میشود (21). افزایش زیاد دما باعث افزایش در اکسیژن مصرفی در یک سرعت معین میشود (33). افزایش در هزینهی سوخت- وساز از طریق افزایش جریان خون، تهویه و تعریق، فاکتورهای اصلی در افزایش اکسیژن مصرفی زیربیشینه و کاهش در اقتصاد دویدن هستند (88). از طرفی، نشان داده شده است که وقتی دما به طور متوسط بالا میرود، کارآیی مکانیکی عضله افزایش مییابد. افزایش متوسط در دما باعث کاهش اکسیژن مصرفی به مقدار برابر و یا حتی بیشتر از افزایش هزینهی ایجادشده ازطریق افزایش جریان خون، تهویه و تعریق، میشود (111). اکسیژن مصرفی میوکارد نیز کسر اکسیژن معناداری را در اکسیژن مصرفی کل بدن طی تمرین یا رقابت ایجاد میکند .کاهش در اکسیژن مصرفی میوکارد از طریق ترکیب کارآیی بیشتر ضربان قلب و حجم ضربهای (مانند: کاهش در ضربان قلب و افزایش در حجم ضربهای ) منجر به بهبود اقتصاد دویدن میشود (20).
2ـ2ـ2ـ1ـ2 ترکیب تارهای عضلانی
نسبت تارهای عضلانی و در نتیجه فعالیت متابولیک یا سرعت انقباض تارهای عضلانی بر اقتصاد دویدن موثراست (29،127). تارهای کند انقباض، کارآیی زیادی در مصرف اکسیژن و تولید انرژی از اکسایش کربوهیدرات و چربی دارند. درنتیجه دارای سطح بالایی از استقامت هوازی هستند (12). نشان داده شده است که درصد بالای تارهای عضلانی کند انقباض با اقتصاد دویدن بهتر مرتبط است. این نسبت در دوندههایی که اقتصادیتر میدوند نسبت به دوندههای کمتر اقتصادی، بالاتر است (29،127).
2ـ2ـ2ـ1ـ3 سطح آمادگی
سطح آمادگی یکی دیگر از عوامل موثر روی اقتصاد دویدن است (47). مطالعات متعددی نشان میدهند که آزمودنیهای تمرین کرده نسبت به آزمودنیهای تمرین نکرده یا کمتر تمرین کرده (31،47،107) و دوندههای استقامت نسبت به دوندههای نیمه استقامت (47،107)، اقتصادیتر میدوند. پژوهشهای مختلف درمورد دوندههای سرعت، نیمه استقامت و ماراتن نشان دادهاند که به طور کلی دوندگان ماراتن کارآیی بیشتری داشتهاند. درمجموع، دوندههای استقامتی انرژی کمتری به میزان 5 تا 10 درصد نسبت به دوندههای نیمه استقامت و سرعت مصرف میکنند (12). به طورمنطقی میتوان پذیرفت که دوندههای تخصصی 800 و 1500 متر نسبت به دوندههای ماراتن در دوهایی با سرعت بالاتر از 19 کیلومتر بر ساعت، اقتصادیتر هستند. درحالی که، در سرعتهای پایینتر، دوندههای ماراتن اقتصادی ترند (46). تنوع در شکل دویدن و ویژگی تمرین برای دوهای سرعت و استقامت میتواند علت تفاوت در اقتصاد دویدن باشد (12).
2ـ2ـ2ـ1ـ4 خستگی
یکی دیگر از عوامل تاثیرگذار بر اقتصاد دویدن خستگی است (47،123). در هنگام خستگی، بدن اکسیژن بیشتری برای دویدن در سرعت معین، مصرف میکند. علت آن میتواند تغییر در فاکتورهای بیومکانیکی، افزایش به کارگیری واحدهای حرکتی به دلیل خستگی عضلات و کاهش گلیکوژن و یا آسیب عضلات باشد و افزایش تهویه باشد (21). با وجود این، شواهد حاصل از پژوهشهای موجود که به بررسی مکانیک و اقتصاد دویدن بعد از تمریناتی که آثار خستگی در آن نمایان است پرداختهاند نشان میدهند که، کاهش در اقتصاد دویدن، به احتمال زیاد ازطریق تغییر در فاکتورهای فیزیولوژیکی (مانند تجمع گرما وافزایش اتکا به مصرف چربی) است تا فاکتورهای بیومکانیکی ( مانند خم شدن بیشتر به جلو و کاهش در طول گام در اثرخستگی) (84).