سیستمهای انرژی در ورزش

منبع واقعی انرژی  که توسط ماهیچه ها برای انقباضات  عضلانی بکارگرفته می شود یک ماده شیمیایی به نام ( آدنوزین تری فسفات )می باشد  یک ترکیب شیمیایی بسیار پیچیده است که از یک ملکول آدنوزین ( یک ترکیب قند دار است ) و سه گروه فسفات تشکیل شده است. نقش انرژی زایی این ترکیب به پیوندهای گروه فسفات با ملکول آدنوزین مربوط است. به این معنی که باشکستن هریک از این پیوندها که به پیوندهای پرانرژی موسومند و آزاد شدن یک گروه فسفات مقدار زیادی انرژی آزاد می شود.به نحوی که از کل ملکول چیزی حدود 8000 تا 12000 کالری انرژی بدست می آید.

ATP  به دو صورت هوازی و غیر هوازی تولید می شود . یعنی در حضور اکسیژن یا بدون نیاز به اکسیژن.

1- منابع انرژی غیر هوازی ( Anaerobic Energy Source)

الف- سیستم فسفات ( غیر هوازی غیرلاکتیک )

در شروع هر فعالیت ورزشی که با سرعت ، قدرت و سرعت بسیار زیادی همراه می باشد ابتدا از ذخایر محدود ATP موجود در ماهیچه ها استفاده می شود. اما بعد از 1 تا 4 ثانیه که این ذخایر به پایان رسید از یک ترکیب به نام کراتین فسفات برای تولید ATP استفاده می شود.

کراتین فسفات موجود در ماهیچه ها توانایی تولید ATP برای زمانی بین 4 تا 20 ثانیه را دارند. فعالیتهایی نظیر انواع پرتابها در دومیدانی ، فعالیت های شدید و کوتاه مدت در والیبال ، کشتی و بسکتبال و گذشتن از یک Crux مسیر در سنگنوردی بولدرینگ از این سیستم انرژی استفاده می کنند.

در این سیستم عمل ضربان قلب از آستانه غیر هوازی ( Anaerobic Threshold) بالاتر نمی رود. آستانه غیر هوازی زمانی پیش می آید که ضربان قلب از یک حد معین ( بسته به شرایط بدنی ورزشکار) بالاتر می رود و بدن شروع به تولید اسید لاکتیک می کند.

افزایش سرعت وقدرت ورزشکار تنها با این نوع تمرین حاصل می شود. یک مربی با شناختی که از آستانه عیر هوازی ورزشکارش دارد باید تمرین هایی در نظر بگیرد که در نزدیکی های آستانه غیر هوازی باشد ولی از آن بالاتر نرود ، تعداد تکرار بستگی به توانایی ورزشکار دارد .( تمرینات Interval  )

ب- سیستم لاکتات ( غیر هوازی لاکتیک )

 کلیه فعالیتهایی که باشدت زیاد و بمدت بیش از 30 ثانیه ( 2 تا 3 دقیقه ) طول بکشد از این سیستم برای تولید ATP  و کسب انرژی استفاده می کنند. این سیستم  درابتدا از دم دست ترین منبع انرژی یعنی گلیکوژن ذخیره شده در ماهیچه ها استفاده می کند و بعد از گلیکوژن موجود در کبد و گلوکز خون استفاده می کند.

تجزیه گلوکزبصورت غیر هوازی بخاطر شدت زیاد تمرین است که کمبود اکسیژن دریافتی را موجب می شود. محصول نهایی این سیستم پس از تولید ATP   ، اسید لاکتیک می باشد که مقدار زیاد آن موجب خستگی زود رس می شود.

اسید لاکتیک در میان غالب ورزشکاران بعنوان یک محصول بی ارزش شناخته می شود . در حالیکه در حضور اکسیژن در سیستم هوازی ، بخشی از  اسید لاکتیک تبدیل به ATP  شده و بمصرف ماهیچه ها می رسد یا بصورت گلیکوژن در می آید  ودر ماهیچه ها ذخیره می شود تا در مواقع مورد نیاز جهت تولید انرژی بکار گرفته شود. به هر حال اگر سرعت تولید اسید لاکتیک بیشتر از سرعت رفع   آن باشد ، با تجمع اسید لاکتیک واسیدی شدن خون و ماهیچه ها ( از pH 7.1  به  PH 6.5 ) ماهیچه ها توان کاری خود را از دست می دهند ویک احساس سوزش  در آنها احساس می شود. حتی در بعضی مواقع با آسیب دیدن سیستم عصبی مرکزی احساس تهوع و گیجی نیز ممکن است بوجود آید.

ضرورت استراحت فعال پس از تمرین لاکتیکی : استراحت فعال به معنای سرد کردن آرام بدن با انجام حرکات در جا و کششی می باشد. با انجام تمرینات لاکتیکی انرژی زیادی در بدن آزاد می شود و این معادل کمبود اکسیژن در بدن می باشد که در اصلاح علمی آنرا بدهی اکسیژن می نامند. بسته به مقدار اسید لاکتیک تولید شده ضربان قلب به کندی کاهش می یابد زیرا اسید لاکتیک از طریق تنفس باید از خون بیرون رود و این امر به فعالیت شدید قلب و ریه احتیاج دارد. دفع اسید لاکتیک از بدن بطور متوسط یک ساعت طول می کشد.

لازم به تذکر است که تمرین در سیستم لاکتات تنها بخاطر تطبیق با شرایط مسابقه می باشد و خطرات و آسیب های بدنی در این سیستم باید مورد توجه قرار گیرد. با وجود آنکه ورزشکاری  مانند دونده دوی  400 متر حدود 80 تا 85 درصد زمان مسابقه در سیستم لاکتات می باشد اما تنها باید چیزی بین 10 تا 15 در صد از تمریناتش در سیستم لاکتات باشد.

2- منابع انرژی هوازی ( Aerobic Energy Sources  )  

وقتی بدن در یک حالت پایدار مشغول انجام تمرینی با شدت کم و مدت زمان زیاد ( مثل کوهپیمایی و دوی ماراتن ) باشد از سیستم هوازی برای تامین ATP   مورد نیاز  ماهیچه هایش استفاده می کند.

انرژی مورد نیاز این سیستم از دو منبع گلیکوژن ( موجود در ماهیچه ها و کبد و گلوکز خون ) و چربی حاصل می شود. گلیکوژن دم دست ترین واولین منبع انرژی مورد استفاده می باشد اما پس از حدود 30 دقیقه ذخایر  چربی  بدن مورد استفاده قرار می گیرند.

علیرغم ذخایر محدود گلیکوژن بدن ، چربی ها یک منبع نامحدود تامین انرژی هستند. بطور مثال یک پوند چربی توانایی تولید انرژی برای دویدن 50 km را دارد.هرچند که باید در نظر داشت که چربی ها بدون حضور گلیکوژن درون ماهیچه ، نمی توانند کاری انجام دهند. پس در صورت تمام شدن ذخایر گلیکوژن عضله ها ، چربی بدن علیرغم وجودشان نمی توانند مورد استفاده قرار گیرند. این همان چیزی است که دونده های دوی ماراتن در نزدیکی های پایان مسابقه هایشان بعنوان مشت کوبیدن به دیوار تعبیر می کنند. از این روست که هیچ وقت دونده های ماراتن مسابقه خود را با سرعت زیاد آغاز نمی کنند تا ذخایر گلیکوژن ماهیچه خود را زود از دست ندهند. حتی این دونده ها سعی می کنند که گلوکز از دست داده خود را با نوشیدن مایعات شیرین در طول مسیر جبران کنند.

در تمریناتی که بیش از 4 ساعت طول بکشد و به اصطلاح زمانی که دیگر کف گیر به کف دیگ خورده باشد ، پروتئین بافت عضله ای  بدن به عنوان منبع انرژی به کار گرفته می شود. هر چند که این انرژی بی نهایت ناکافی است اما آخرین تلاش بدن برای زنده ماندن می باشد.

منابع :

http://www.teamoregon.com/publications/energy.html

 http://www.brianmac.demon.co.uk/energy.htm

* کلید های آمادگی جسمانی و طراحی تمرین ( مخصوص مربیان و ورزشکاران )

 تالیف سید مصطفی هاشمی طبا

* تعذیه ورزشکاران تالیف دکتر مسعود نقی زاده بائی