EGZERSİZ FİZYOLOJİSİNE GİRİŞ: KISA TARİHÇESİ, ÇEŞİTLİ TANIMLAR VE KAVRAMLAR PROF.DR.MİTAT KOZ

Transkript

1 EGZERSİZ FİZYOLOJİSİNE GİRİŞ: KISA TARİHÇESİ, ÇEŞİTLİ TANIMLAR VE KAVRAMLAR PROF.DR.MİTAT KOZ

2 Fizyoloji? Egzersiz Fizyolojisi? Spor fizyolojisi? Fizyoloji: Canlı organizmalardaki tüm yaşamsal işlevleri inceleyen bir bilim dalıdır. Yaşayan organizmaların hücre, organ ve sistem düzeyinde nasıl çalıştığının incelenmesidir. Egzersiz Fizyolojisi; Akut ve kronik egzersize maruz kaldıklarında vücudumuzdaki yapılar ve onların fonksiyonlarının nasıl etkilendiğinin incelendiği çalışma alanı. Spor Fizyolojisi; Egzersiz fizyolojisinde oluşan konseptlerin sporcuların antrenmanlarında ve sportif performansın artırılması amacıyla uygulanmasıdır. Bu nedenle spor fizyolojisi egzersiz fizyolojisinden türemiştir.

3 Egzersiz Fizyolojisinin doğuşu Egzersiz fizyolojisi fizyoloji ve anatomiye göre nisbeten daha yenidir. 19. yüzyıla kadar fizyologlar daha çok klinik durumlarla ilgilenmişler, vücudun egzersize verdiği cevap pek fazla dikkate alınmamıştır. Bütün bunlara rağmen Antik Yunandan günümüze kadar egzersiz fizyolojisi ile ilişkilendirilebilecek bazı çalışmalar da olmuştur.

4 16-19.Yüzyıllar 16.yüzyılda egzersiz sistematik olarak ele alınmaya başlanmış ve beden eğitiminin kültürel gelişimdeki yeri vurgulanmaya başlanmıştır. 17. yüzyılda fiziksel aktivitenin askeri amaçlar için kullanıldığını ve planlandığını görmekteyiz. 18. yüzyılda bilimsel gelişmeler özellikle fizyoloji bilimindeki gelişmeler ile organizmanın egzersize uyumu ile ilgili sorulara cevap bulunmaya başlanmıştır 19. yüzyılda laboratuvar çalışmaları başlamıştır.

5 İlk Egzersiz Fizyolojisi Deneyi 1789 da Lavosier ve Sequinin, Fransa; genç bir adamın dinlenimde, yemek sonrası ve egzersiz esnasında oksijen alımını ölçme denemesi 1847 von Helmholtz, Almanya Enerjinin dönüşümü ile ilgili yasayı açıklamıştır Altın çağ, Almanya çeşitli aktivitelerin enerji maliyeti üzerine çalışmalar 1894 Rubner, Almanya köpeklerde enerji metabolizmasını ölçmek için kalorimetre kullanmıştır

6 Bisiklet Ergometresinin Dizaynı 1883 yılında Dr.Speck in bisiklet ergometresini dizayn etmesiyle egzersiz fizyolojisindeki çalışmalar ivme kazanmıştır ve Dr.Speck bugünkü anlamda egzersiz fizyolojisinin kurucusu olarak anılmaktadır.

7 İlk Egzersiz Fizyolojisi Kitabı 1888 Fransada Dr Lagrange Egzersiz Fizyolojisi adlı bir kitap yayınlamıştır.

8 İlk Laboratuvar İlk egzersiz fizyolojisi laboratuvarı 1892 yılında Harvard Üniversitesinde Lawrence Bilim Okulunda yeni kurulan anatomi, fizyoloji ve beden eğitimi bölümlerinin ev sahipliğinde kurulmuştur. Başlangıçta tıp eğitimli fizyologlar bugün bizim egzersiz fizyolojisi dersi altında verdiğimiz konularda önemli bilimsel buluşlar yapmışlar ve egzersiz fizyolojisine katkıda bulunmuşlardır.

9 Bu bilim adamları... oksijen metabolizması, kas yapısı ve fonksiyonu, gaz taşınması ve değişimi, dolaşımsal dinamiklerin mekanizması, istemli ve istemsiz hareketlerin sinirsel kontrolü alanlarında çalışmışlardır.

10 Nobel Tıp Ödülü 1922 de İngiliz A.V.Hill (Londra), Danimarkalı August Krogh ve Alman Meyerhof kas kasılması üzerine çalışmalarını sürdürürken oksijen borcu olarak bilinen fenomeni tanımlamış ve Nobel tıp ödülü almıştır.

11

12 İskandinav katkısı Danimarka ve İsveçli bilim adamlarının da beden eğitiminde önemli katkıları olmuştur. Danimarka okulda beden eğitimini gerekli gören ilk avrupa ülkesidir. Danimarkada çalışmalar Kopenhag üniversitesinde başlamıştır(johannes Lindhard, August Krogh) Jimnastik ve kas fizyolojisi Kılcal damar çalışması, nobel tıp ödülü

13 İskandinav katkısı-2 Modern egzersiz fizyolojisine isveç katkısı Per Henrik Ling ( ) tarafından başlatılmıştır. Ling bugün isveç cimnastiği olarak bilinen egzersizlerin temelini atmıştır.

14 İskandinav katkısı-3 Günümüzde beden eğitimi alanında en önemli isveçli bilim adamı Per-Olof Astrand'dır. Finlandiyalı Matti Karvonen de egzersiz fizyolojisinde karvonen formülü ile önemli yer almıştır. Günümüzde de hala bu ülkelerdeki önemli araştırma merkezlerinde egzersiz fizyolojisi ve beden eğitimi konularında çok önemli araştırmalar yapılmaktadır.

15 Savaşların Etkisi (1.Dünya Savaşı, ) Fiziksel uygunluğun ölçümü ve askeri personelin muharebeye hazırlama yolları, Yaralı askerlerin rehabilitasyonu, Yapılan işlerin enerji maliyeti, Isı toleransı, Diyet modifikasyonları, Çevresel faktörler ile ilgili araştırmalar,

16 Savaşların Etkisi (2.Dünya Savaşı, ) Muharebe için fiziksel uygunluk ve kuvvet gelişimi konularına ilgi yeniden artmıştır. Bununla ilgili olarak ta okullardaki beden eğitimi derslerinde driller ve kalistenik egzersizler vurgulanmıştır.

17 Egzersiz Fizyolojisi Neyi İnceler? Egzersizin organizmaya etkilerini inceler Akut etki Kronik etki ORGANİZMA NEDİR?

18 ORGANİZMANIN OLUŞUMU (YAPISAL-İŞLEVSEL) Yaşayan bir organizma çeşitli seviyelerde yapısal organizasyonlara sahiptir. Kimyasal Düzey- atomik ve moleküler düzey Hücresel Düzey-vücudun yaşayan en küçük ünitesi Doku düzeyi-bir görevi yerine getirmek için bir araya gelmiş bir grup hücre ve onun çevresindeki maddeler Organ düzeyi-iki yada daha fazla doku tipinin özel bir fonksiyon ile birlikte tanınabilir bir yapıyı oluşturmak için bir araya gelmesi. Organ Sistemleri Düzeyi-Bir fonksiyon ile ilişkili organların birleşmesiyle oluşan yapılar. Organizma düzeyi-yaşayan bir canlının bütünü

19 Her bir düzey tek başına ve diğerleri ile birlikte ele alınmalıdır. Kimyasal Hücre Doku Organ Organ Sistemi Organizma

20 İNSAN VÜCUDUNUN İŞLEVSEL ORGANİZASYONU Vücudu oluşturan yaklaşık 100 triyon hücre arasında belirgin farklılıklar olmakla birlikte tüm hücreler belli temel nitelikler açısından birbirine benzerdir. Örneğin tüm hücreler hücresel işlevlerin gerektirdiği enerjiyi sağlamak için karbonhidrat, yağ yada proteinlerin yıkım ürünleriyle oksijeni birleştiren hücre içi enerji sistemlerine sahiptir. Besinleri enerjiye dönüştüren genel mekanizmalar tüm hücrelerde temel olarak aynıdır ve tüm hücreler kimyasal reaksiyonların son ürünlerini kendilerini çevreleyen sıvıya verirler. Yine hücreler kendileri için gerekli hammaddeleri bu sıvıdan alırlar.

21 İNSAN VÜCUDUNUN İŞLEVSEL ORGANİZASYONU Hücreler belli temel nitelikler açısından birbirine benzerdir. Tüm hücreler kimyasal reaksiyonların son ürünlerini kendilerini çevreleyen sıvıya verirler. Yine hücreler kendileri için gerekli hammaddeleri bu sıvıdan alırlar. Hücre içeriğinin çoğunluğu da sudur.

22 İntrasellüler Sıvı Ekstrasellüler Sıvı-İç Ortam Yetişkin insan vücudunun % 60 sı sıvıdır. Bu sıvının büyük bölümü, yaklaşık üçte ikisi hücrelerin içinde bulunur ve intrasellüler sıvı (hücre içi sıvı) adını alır (% 40) üçte biri ise hücre dışındaki alandadır ve ekstrasellüler sıvı (hücre dışı ) adını alır. Hücre dışı sıvısı tüm vücutta belli harekete sahiptir. Hızla dolaşarak kana geçer, doku sıvısı ile kan, kapiller duvarlardan difüzyon yoluyla birbirine karışır (% 20) Plazma+lenf sıvısı( % 5) Hücreler arası sıvı (% 15)

23 Hücre dışı sıvı içinde bulunan iyon ve besinler hücrelerin canlı kalmasını sağlar. Tüm hücreler hücre dışı sıvının oluşturduğu sabit bir ortam içinde yaşarlar. Bu nedenle hücre dışı sıvısı vücudun iç ortamını iç denizini oluşturur. Hücreler bu iç ortamda yeterli konsantrasyonda oksijen, glikoz, farklı iyonlar, amino asitler, yağlar ve diğer maddeler bulunduğu sürece yaşarlar, büyür ve özel işlevlerini yapabilirler.

24 Hücre içi sıvısı ile hücre dışı sıvısı arasında bazı farklılıklar vardır. Hücre dışı sıvısı fazla miktarda sodyum, klor ve bikarbonat iyonuyla, oksijen, glikoz ve yağ asitleri gibi besinler içerir. Hücre içi sıvısında ise büyük miktarda potasyum, magnezyum ve klor iyonları bulunur.

25 Homeostazis: Hücrelerin yaşamlarının devamlılığının sağlanması için iç ortamın sabit ya da değişmez koşullarda tutulması gereklidir. Yaşayan organizmaların bir takım fiziksel ve kimyasal özellikleri (ısı, ph, önemli moleküllerin kimyasal konsantrasyonları gibi) her zaman sabit, değişmez kalmak zorundadır

26 Fizyologlar bunu homeostazis-denge olarak tanımlarlar. Vücuttaki tüm doku ve organlar bu basit koşulları ya da dengeyi korumaya yardım etmek üzere bir görev üstlenmiştir. Örneğin solunum sistemi hücreler için gerekli oksijeni sağlamak üzere hücre dışı sıvısına sürekli olarak oksijen sağlar. Böbrekler hücre sıvılarındaki iyon dengesini ayarlarlar. Vücudun iç ortamının dinginliği dış çevrede koşullar değişse bile korunmalıdır. Dengeyi bozan ya da bozmaya çalışan unsura stressör denir.

27 Homeostazis-Geri Bildirim Mekanizmaları

28 Homeostazis ile ilişkili olaylar Adaptasyon ve aklimatizasyon

29 Adaptasyon ve Aklmatizasyon Özel ortamlarda hayatta kalabilme özelliğini tanımlar. Homeostatik kontrol sistemleri biolojik adaptasyonların bir mirasıdır. Belirli bir çevresel strese cevap verme yeteneği sabitlenmiş değildir, bununla birlikte bu cevap strese uzun süre maruz kalındığında artırılabilir. Bu tür adaptasyon, yani var olan bir homeostatik sistemin fonksiyonlarının iyileştirilmesine aklimatizasyon denir. Örneğin sıcak ortama ve yüksek irtifaya uyum; Daha erken ve daha çok terleme Anatomik değişimler.

30 Biyoritim- Sirkadiyan Ritim Pek çok vücut fonksiyonunun her 24 saatte bir değişmesi. uyku-uyanıklık hormon konsantrasyonları idrara verilen iyon konsantrasyonları ve pek çoğu.

31 Biyolojik ritimlerin homeostazis ile ilişkisi var mı? Homestatik kontrol sistemine tahmin edici bir bileşem katarlar. Gerçekte dedektörsüz çalışan bir ileri bildirim sistemidir. Negatif geri bildirim sisteminin ortaya çıkardığı cevaplar düzeltici cevaplardır. İç denge bozulduğunda devreye girer. Tersine biyolojik ritimler muhtemelen iç denge bozulmadan homeostatik mekanizmaların aktive olmasını sağlayabilirler.

32 Biyolojik ritimlerin homeostazis ile ilişkisi var mı? Örneğin; bir kişinin uyanmadan önce vücut ısısı artar. Bu kişi uyandığında metabolik makinenin (kimyasal reaksiyonlar) daha verimli çalışması için uygun bir iç ortam sağlar. Uyku esnasında metabolizma daha yavaştır ve bu nedenle de vücut ısısı düşürülür. Çoğu vücut ritimleri ile ilgili önemli bir nokta da bunların içsel faktörler tarafından uyarılmasıdır. Dışsal faktörler ritmi uyarmazlar, daha ziyade sirkadiyan ritmin düzenlenmesi için zamansal ipuçları sağlarlar veya veya ritmin gerçek saatlerini ayarlarlar.

33 Fizyolojinin Genel Prensipleri Homeostazis sağlık ve yaşam için gereklidir. Organ sistemlerinin fonksiyonları birbirleri ile koordineli çalışmalarına bağlıdır. Çoğu fizyolojik fonksiyon çoklu düzenleme mekanizmaları tarafından, çoğunukla da birbirine zıt çalışan mekanizmalar tarafından sağlanır. Hücre, doku ve organlar arasında bilgi akışı homeostazisin gerekli bir özelliğidir ve fizyolojik olayların integrasyonuna izin verir. Maddelerin kontrollü yer değiştirmesi kompartımalar arasında ve hücresel zarlar aracılığıyla oluşur. Fizyolojik olaylar kimya ve fizik kuralları doğrultusunda gerçekleşir. Fizyolojik olaylar madde ve enerjinin transferini ve dengesini gerektirir. Yapı fonksiyonun belirleyicisidir ve birlikte gelişmişlerdir.

34 Egzersiz-Spor Homeostazis İlişkisi Egzersiz ya da spor iç dengeyi bozan ve organizma üzerinde çoklu etkileri olan bir stressördür; Su kaybı Isı artışı Glikoz tükenmesi Oksijen tükenmesi Elektrolit kayıpları Kan basıncı yükselmesi Metabolik atık oluşumu ve birikmesi Doku hasarları. Organizma homeostatik mekanizmaları devreye sokarak vücut sistemleri ile bu stres ile başa çıkmaya ve adapte olmaya çalışır.

35 Egzersizin organizmaya etkileri? Akut cevaplar Tek bir seferlik egzersiz peryoduna verilen cevaplar akut cevap olarak tanımlanır. Kronik cevaplar Tekrarlayan egzersiz peryotları ile organizmada gelişen uyumlar kronik cevap olarak tanımlanır. Örneğin 6 haftalık koşu antrenmanları ile organizmada oluşan değişiklikler.

36 Egzersizde oluşan akut cevaplar nasıl belirlenir? Laboratuvar dışında bunu tamamıyla belirlemek oldukça zordur. Bazı fizyolojik değişkenler ölçülebilir Kalp aktivitesi Solunum hızı Vücut ısısı Kas aktivitesi

37 Egzersizde oluşan fizyolojik cevapları etkileyen faktörler Araştırma veya ölçümü yapılan birey ile ilgili durumlar dinlenimde ve egzersiz anında dikkatli bir şekilde kontrol edilmelidir. Isı, nem, yükselti, ve gürültü gibi çevresel faktörler temel fizyolojik sistemlerde oluşan cevapların şiddetini etkileyebilir. Ayrıca diürinal değişimler, açlık-tokluk durumu ve kadınlarda da siklus değişimleri mutlaka dikkate alınmalıdır.

38 Ergometrelerin kullanımı Egzersize verilen fizyolojik cevaplar laboratuvar koşullarında yapıldığında katılımcının ortaya koyduğu çaba sabit ve bilinen iş hızında (ayarlanabilir iş hızı) yapılması sağlanmalıdır. Bu genellikle ergometreler kullanılarak sağlanır.

39 Ergometre (ergo=iş, metre=ölçüm) Ergometre kişinin ortaya koyduğusergilediği fiziksel çabanın hızının ve miktarının kontrol edildiği ve ölçüldüğü bir egzersiz aletidir.

40 Bisiklet ergometreleri Vücut ağırlığı farklı kişilerde antrenman öncesi ve sonrası submaksimal fizyolojik fonksiyonlardaki değişimleri değerlendirmedeki en uygun cihazlardır Ergometrede oluşan direnç vücut ağırlığından bağımsızdır,.

41 Koşu bantları Koşu bandında direnç doğrudan vücut ağırlığı ile ilişkilidir. Koşu bantları ile yapılan ölçümlerde kalp hızı, solunum ve oksijen alımı gibi hemen hemen bütün fizyolojik değişkenler diğer ergometre cihazlarındakinden daha yüksek değerlere ulaşmaktadır

42 Diğer ergometreler Yüzme tankları Kayak ergometreleri Kürek ergometreleri

43 Araştırma yöntemleri Farklı yürüme hızları vücut kan değerlerini nasıl etkiler? Cross-sectional araştırma Farklı popülasyonun bir kerelik ölçümü Longitudinal araştırma Başlangıç testi sonrasında geçen sürede oluşan değişikliklerin gözlemlemek için çok sayıda test yapılması Bir problem veya konu hakkında daha doğru sonuç verir

44 Egzersiz Fizyolojisinde Kullanılan Bazı Terimler

45 Egzersiz Fizyolojisinde kullanılan bazı terimleri Egzersiz ile ilişkili terimler. Meteorolojik. Kalibrasyon Test tipleri

46 Egzersiz ile ilişkili terimler Egzersiz terimlerini bilmek fiziksel performansın ölçümünü anlamamıza yardım eder. Fiziksel performansı anlamak için gerekli olan şeylerden biriside fiziksel uygunluk terimlerine aşina olmaktır.

47 Fiziksel uygunluk Fiziksel uygunluk günlük fiziksel aktiviteleri zevk alarak yapabilmek olarak tanımlanmaktadır (Who tanımı)

48 Fiziksel uygunluğun komponentleri geleneksel olarak 5 kategoriye ayrılmaktadır: 1-kuvvet 2-kassal dayanıklılık 3-kardiyorespiratuvar ve kardivasküler dayanıklılık 4-esneklik 5-vücut kompozisyonu Bunlar aynı zamanda sağlık ile ilişkili fiziksel uygunluk komponentleridirler Kassal güç te bir fiziksel uygunluk komponentidir, hareketin hızı ile ilgilidir.

49

50 ÖLÇÜM BİRİMLERİ Kitle-Mass(M) Bir nesnedeki madenin miktarı olarak tanımlanan, fiziksel miktar belirten basit bir terimdir. Gravitenin normal olduğu yerlerde kitle vücut ağırlığına eşittir. Kitle yada ağırlığın en yaygın iki ölçüm birimi gram ve kilogramdır. Kitle bazı durumlarda kuvvet ile eşit kabul edilir.

51 ÖLÇÜM BİRİMLERİ Kuvvet-Force (F) Hareket eden bir cismi durduran, duran bir cismi hareket ettiren, cisimlerin şekil, yön ve doğrultularını değiştiren etkiye Kuvvet denir. Kassal aktivite kuvvet üretir. Tork ta kuvvet ile ilişkilidir:tork kaldıraca rotasyonel kuvvet uygulanmasıdır. Birimi Kg veya Newton

52 ÖLÇÜM BİRİMLERİ Hız-Velocity(V) Mesafenin zamana bölünmesiyle bulunur V=D/t m/sn, Km/saat

53 ÖLÇÜM BİRİMLERİ İş-Work (W) İş kuvvet ve mesafeden(yol) türemiş bir terimdir, zaman boyutu yoktur. W=FXD Birimi kg.m veya Nm dir.

54 ÖLÇÜM BİRİMLERİ Güç-Power (P;W) Güç işin zamansal olarak ifadesidir. Diğer bir deyişle birim zamanda ortaya konan iş miktarıdır. İş hızıdır P=W/t Güç metabolik enerjinin fiziksel performansa çevrilmesinde de kullanılır. Örneğin anaerobik güç ve aerobik güç gibi. Birimi kg.m.dk -1, watt, kg.m.sn -1 1 watt = 6 kg.m.dk Monark bisiklette 1 tur pedal çevirme ile 6.12 metrelik yol alınır: direnç(kg)x tur sayısı(dk) X 6.12= kg.m.dk

55 ÖLÇÜM BİRİMLERİ Enerji Energy(E) Gözle görülebilen mekanik iş ve vücut ısısının kombinasyonu olarak açığa çıkan metabolik enerji miktarını tanımlamak için kullanılan bir terimdir. Enerji iş yapabilme veya ortaya koyabilme yeteneği olarak ta tanımlanır. Enerji ölçülen toplam iş miktarından, veya hesaplanan iş miktarından tahmini olarak bulunabilir. Enerji birimi olarak joule veya kalori kullanılmaktadır.

56 METEOROLOJİK TERİMLER Isı-Temperature(T) Celsius (C ) Scale =santigradderece: İsveçli Anders Celsius Kelvin (K) Scale = internasyonel sistemde temel ısı göstergesidir. Mutlak sıfırı gösterir. 0 Kelvin derecenin altında sıcaklık yoktur. 0 o C (32 o F) 273 o K

57 METEOROLOJİK TERİMLER Relative Humidity(RH)=Nisbi Nem Havadaki su oranını gösterir Eğer nem %100 ise hava o sıcaklıkta tutabileceği suyun büyük çoğunluğu ile doymuş/tutmuş anlamındadır. Hava yüksek ısılarda düşük ısılarda tutabileceğinden daha fazla su tutar. Nisbi nem % arasında ise egzersiz performansını etkilemez. Bunun üstü ve altı kuru ve ıslak olarak isimlendirlir.

58 METEOROLOJİK TERİMLER Barometrik Pressure (P B )=Barometrik Basınç Çevredeki hava basıncını ifade etmek için kullanılır. Deniz seviyesinde egzersizi etkilemez. Barometrik basınç akciğer hacimleri gibi fizyolojik değişkenlerin ölçülmesinde önemlidir

59 KALİBRASYON Testin geçerlililiğini, güvenirliliğini ve objektifliğini artırmak için yapılan ince ayar.

60 ÖLÇÜM BİRİMLERİ (Güç,Kuvvet, İş, Hız, Enerji) İnternasyonel Sistem (SI)/Sisteme International

61 Ölçülen Değişken Ölçüm Birimi Çevrilme (tam-araştırma amaçlı) Çevrilme (yaklaşık-derste) Kuvvet (F) Newton (N) 1 N= kg 1 N 0.1 kg İş (W) Hız (V) Güç (P) Kilogram(kg) 1 kg = N 1 kg 10 N kj 1 kj = 1000 J 1 N.m 0.1 kg.m N.m 1 J = 1 N.m = kg.m 1 kg.m 10 N.m Kg.m m/dk km/h mph Watt (W) J/sn, J/dk N.m/sn, N.m/dk 1 kg.m = N.m 1 m/dk 0.04 mph 1 km/h = mph = 16.7 m/dk = 0.28 m/sn 1 mph = 26.8 m/dk = 0.44 m/sn 1 W = kg.m/dk = kg.m/sn 1 W = 1 J/sn =60 J/dk 1 W = 1 n.m/sn = 60 N.m/dk 1 W 6 kg.m/dk 0.45 m/sn Enerji (E) Kg.m/dk 1 kg.m/dk = W 1 kg.m/dk 0.16 W J 1 J= 1 N.m= kcal kj 1 kj= 1000 J= kcal 1 kj 0.24 kcal kcal 1 kcal= 4186 J = kj 1 kcal 4200 J 4.2 kj VO2 1 L O2= 5.05 kcal= kj 1 L 5 kkal 21 kj MET 1 MET=3.5 ml/kg/dk O2 = 1 kcal/kg/h

62 EGZERSİZ ENERJİ KAYNAKLARI

63 3 farklı enerji sistemi Acil enerji sistemi Kısa süreli enerji sistemi Uzun süreli enerji sistemi

64

65 Enerji sistemleri Anaerobik Sistem/Yol/Oksijensiz Sistem ATP-Kreatin fosfat sistemi=fosfojen sistem ATP ADP + Enerji ADP+Kreatin fosfat ATP+Kreatin Glikolitik sistem=laktik asit sistemi Glikojen Laktik asit + ATP Aerobik Sistem/Yol/Oksijenli sistem Aerobik glikoliz Glikoz(karbonhidrat)+Yağ+Protein+O2 ATP

66 Enerji sistemlerinin karşılaştırılması Sistem Enerji Kaynağı O2 İhtiyacı Enr.Üret. Hızı ATP Üretimi ATP-CP (acil) Glikoliz (kısa s.) O2 sistemi (uzun s.) Kreatin fosfat Glikoz+ Glikojen Glikojen+ Yağ+ Protein - Çok hızlı Sınırlı - Hızlı Sınırlı + Yavaş Sınırsız

67 Enerji sistemlerinin karşılaştırılması ATP-CP (acil) Sistem Maksimal Güç (1 dk. Üretilen ATP)(mol) Kapasite (Maksimal ATP üretim kapasitesi) (mol) 3,6 0,7 Glikoliz (kısa s.) O2 sistemi (uzun s.) 1,6 1,2 1 90

68 DİNLENİMDE VE EGZERSİDE ENERJİ KULLANIMI 68

69 Dinlenme ve egzersiz sırasında aerobik ve anaerobik enerji kaynaklarının kullanımı neye bağlıdır? Dinlenimde karbonhidrat, yağ ve protein enerji kaynağı olarak kullanılabilir. Egzersizde enerji kaynaklarının kullanımı egzersizin şiddeti, süresi tipi v.b.faktörlere bağlı olarak gerçekleşir.

70 Dinlenimde enerji metabolizması 2/3 yağlardan 1/3 ise glikozdan elde edilir. Proteinin katkısı önemsenmeyecek kadar azdır. Sadece aerobik sistem

71 Sadece aerobik sistem olmasına karşın kanda azda olsa laktik asit bulunur Neden ml kanda yaklaşık 10 mg bulunur. Bunun nedeni LDH (laktik dehidrogenaz) enziminin etkisidir. LDH her zaman bir miktar pürivik asiti laktik asite çevirir. Ancak laktik asit birikmez ve bu bize anaerobik sistemin anlamlı düzeyde çalışmadığını gösterir.

72 Egzersizde enerji metabolizması Aerobik ve anaerobik yollar kullanılır.

73 Aerobik-anaerobik Hangi sistem kullanılır? Yapılan egzersizin süresi, tipi ve şiddeti Antrenman düzeyi Beslenme şekli

74 Yapılan egzersizin katkısı.. Pek çok tipteki egzersiz 2 ana kategoride incelenir. Kısa süre devam eden, maksimal yada maksimale yakın yüklenme şiddetiyle uygulanan egzersizler. Uzun süre devam eden ve daha az yüklenme şiddetiyle yapılan egzersizler.

75 Kısa süreli egzersizde enerji metabolizması 100, 200, 400 metre sürat koşusu, 800 m koşu ve Sadece 2-3 dakika yüksek şiddette devam eden aktiviteler.

76 Kısa süreli egzersizde enerji metabolizması En önemli kaynak glikoz Yağların önemi daha az Proteinlerin katkısı önemsiz Anaerobik sistem daha baskındır ATP nin büyük çoğunluğu anaerobik yoldan yani ATP-PC (fosfojen sistem) ve laktik asit sistemlerinden sağlanır.

77 Neden aerobik sistem kullanılmaz? Herhangi bir egzersiz sırasında aerobik sistem 2 sebepten dolayı yeterli miktarda ATP sağlayamaz. 1. Herkesin aerobik kapasitesinin veya oksijen kullanımının bir sınırı vardır, 2. Oksijen kullanımının daha yüksek yeni seviyeye ulaşması 2-3 dakikalık bir zaman alır.

78 Kısa süreli yüksek şiddette egzersiz anında iki önemli fizyolojik değişim olur Oksijen açığı Laktik asit birikmesi 78

79 Oksijen açığı-yetersizliği Kullanılan O2 seviyesi, ihtiyaç duyulandan düşük ise buna O2 açığı denir. Şiddetli egzersizin başlangıcında O2 açığı oluşur. Bu O2 yetersizliği sırasında gerekli enerjinin çoğu ATP-CP ve laktik asit sistemi tarafından sağlanır. Bu tür egzersizlerde O2 açığı devamlı oluşur. Uzun süreli/düşük şiddetli egzersizlerde ise O2 açığı egzersizin başında oluşur ve daha sonra kararlı dengeye (steady state) ulaşılır

80

81 Laktik asit birikmesi Anaerobik yoldan enerji elde edilmesine devam edildiği sürece laktik asit oluşumu ve kan-kasta birikmesi devam eder. Laktik asit birikmesi kas kasılmasını engeller, glikojenin yıkım hızı yavaşlar ve ortam asitleşir. Sonuç olarak yorgunluk oluşur veya egzersiz bırakılır yada şiddeti düşürülür.

82 Uzun süreli egzersizlerde enerji metabolizması Uzun süreli egzersizlerde 10 dakika veya daha uzun temel enerji kaynağı karbonhidratlar ve yağlardır. Enerjinin büyük çoğunluğu aerobik sistem ile sağlanır. 20 dakikaya kadar olan egzersizlerde (örneğin koşu) karbonhidratlar baskın enerji kaynağıdır, yağların rolü azdır ama destekleyici rol oynarlar. Laktik asit yükselir, ancak maksimal değildir

83 Uzun süreli egzersizlerde enerji metabolizması 1 saati geçen egzersizlerde glikojen depoları tükenir ve yağlar önemli bir kaynak olur Glikojen ve yağ kullanımı; Antrenman düzeyi, kas lif tipi ve başlangıç depo glikojen düzeyine göre değişir.

84 Uzun süreli egzersizlerde enerji metabolizması Uzun süreli egzersizlerde O2 kullanımı egzersizde ihtiyaç duyulan enerjiyi sağlamak için yeterlidir, bu nedenle LA biraz yükselir ancak birikmez. LA oksijen açığının olduğu dönemde oluşur ancak birikmez, egzersiz bitene kadar aynı düzeyde kalır.

85 Aerobik metabolizmaaerobik kapasite Uzun süreli egzersizlerde maksimal aerobik metabolizma ve aerobik kapasite önemlidir. Maksimal aerobik kapasite(güç) O2 kullanımın maksimal seviyesi olarak tanımlanır. VO2 max. ile ifade edilir.

86 Egzersizde aerobik ve anaerobik enerji kaynakları arasındaki ilişki

87

88

89