Sporda Güç Geliştirme Öğr. Gör. Abdüsselam TURGUT
1-Kuvvet antrenmanının bilimsel temelleri a) Antrenman uyaranlarına uyum b) Antrenman Dönemlemesi c) Program Tasarımının önemi d) Kas yenilenmesinin hızlandırılması 2-Kas büyümesi için beslenmenin önemi a) Beslenme ve metabolik diyet b) İyi ve kötü yağlar c) Metabolik diyet planlaması ve uygulaması d) Suplementler Ders İçeriği 3-Üst düzey uyarım sağlayan alıştırmalar a) Uygun alıştıma seçimi b) Alt vücut alıştırmaları c) Üst vücut alıştımaları 4-Antrenmanın altı evresi a) Anatomik uyum(adaptasyon) b) Hipertrofi evresi c) Karma Antrenman d) Maksimum kuvvet e) Kas tanımlama f) Geçiş evresi
1-Kuvvet Antrenmanının Bilimsel Temelleri
Kaslar ve kas kasılması Genel anlamda organizmayı oluşturan hücrelerde hareketlilik söz konusudur. Hücre doğasında olan bu hareketlilik bazı hücrelerde oldukça sınırlıdır (ÖZCAN Z, 2011).
Bazı hücrelerde ise hücrenin ana fonksiyonunu oluşturur İşte fonksiyonları hareket olan bu hücrelere kas hücresi denir ÖZCAN Z (2011).
Vücudumuzda bulunan her tür kasın görevi kasılarak hareket oluşturmaktır. Bu kasılmalarla, yaşamımızın devamı için zaruri hareketler (kalp atışı v.b. ) gerçekleştiği gibi sporun temelini oluşturan vücudun tamamının ya da bir bölümünün yer değiştirmesini sağlayan hareketlerde meydana gelir.
Kas Dokusu vücudun en çok farklılaşmış dokularından biridir ÖZCAN Z (2011). Üç tip kas dokusu vardır: 1) Çizgili iskelet kası 2) Kalp kası 3) Düz kas
İskelet kasının (çizgili kaslarının) genel özelliği; aktin ve miyozin filamentlerinin belirli bir düzen içerisinde dağılarak çizgili bir görünüm oluşturması ve istemli kasılan (voluntary) kaslar olarak adlandırılmasıdır. Somatik sinir sistemi tarafından uyarılan iskelet kası ile hareketler meydana gelir (Cicioğlu ve ark. 2006).
İskelet kas dokusu, oldukça uzun kas hücrelerinden oluşur. Kapillar damarlar bol miktarda bulunur. Hücreler silindirik şekildedir. Bir iskelet kas hücresinde çok sayıda çekirdek bulunur ve sarkolemmanın hemen altında yerleşir (ÖZCAN, 2011).
Sarkoplazma hemen hemen tamamen miyofibril olarak bilinen ince uzun filamentlerle doludur. Işık mikroskopik olarak görülebilen ve life uzunlamasına çizgili görünümü veren miyofibriller, elektron mikroskobik olarak görülebilen miyoflament demetlerinden oluşur (EŞREFOĞLU, 2009).
Değişik tiplerdeki kasları oluşturan kas lifi kütleleri gelişigüzel değil düzenli demetler halinde dizilirler ve epimisyum adı verilen tıkız bağ dokusu kılıf ile dıştan tümüyle sarılırlar Epimisyumdan içeriye doğru ince bağ dokusu uzanarak bir kasın içindeki lif demetlerini sarar. Kas liflerinden oluşan her bir demetin etrafındaki bağ dokusuna perimisyum denir. Her kas lifi ise bazal lamina ve retiküler liflerden oluşmuş ince bir bağ dokusu tabakası olan endomisyum ile sarılıdır (Junqueıra ve Carneir 2003).
Kolejen lifler kas sonunda birleşerek tendonları oluşturur.
İskelet kas hücrelerinde çizgililiği sağlayan, sarkplazma içerisinde hücrenin uzunluğu boyunca seyreden, İplik şeklinde olan miyofibrillerin (1-2 µm çapında), elektron mikroskobik büyütmelerde bunların daha küçük birimlerden oluştukları görülür. Bu küçük birimler aktin ve miyozin miyoflamanlarıdır. Aktin miyoflamanları ince(7 nanometre), miyozin miyoflamanı ise daha kalındır (15 nanometre). İşte elektron mikroskobik düzeyde aktin miyoflamanları kendi aralarında, miyozin miyoflamanlarıda kendi aralarında yan yana gelerek oluşturduğu açıklı koyulu bölgeler, izotrop (I) bandı anizotrop (A) bandı olarak isimlendirilir.
A bandı ortasında sadece miyozin miyoflamanlarını içeren dar bir band bulunur, bu bölgeye H bandı denir. H bandının ortasında ince bir M çizgisi bulunur. I bandının ortasında Z çizgisi bulunur. I bandı Z çizgisi ile iki eşit parçaya bölünmüştür. Bir Z çizgisinden diğer bir Z çizgisine kadar olan bölge sarkomer olarak isimlendirilir. Aslında I bandını oluşturan aktin miyoflamanları Z çizgisinden başlayarak iki yöne doğru uzanır (Özcan, 2011).
Diğer bir tubul sistemi de sarkolemin hücre içerisine doğru yapmış olduğu çok sayıda iç içe geçmedir ki bunlara transversal tubul- enine tubulus denir. Transversal tubul kas hücresi sarkoleminden başlar, miyofibriller etrafında aynı düzlemde dallanarak ağlar oluşturur.
T-tubuller sarkomerin iç uzantılarıdır. Bu nedenle uyarım kas hücresi membranı boyunca yayıldığında aynı zamanda bu tubul aracılığı ile de kas hücresinin derinliklerine kadar yayılır. Memelilerde her sarkomerde miyozin flamanlarının uçlarına yakın iki tubul bulunur. Bu sebeple memelilerde bu kaslar hızlı kasılma özelliğine sahiptir.
Ortada T- tubul bunun iki yanında terminal sisternlerin (Kutup, terminal- Sona ait, uçta bulunan, son, bitim) oluşturduğu üçlü yapıya triyad adı verilir ÖZCAN Z (2011).
Yapısal açıdan iskelet kaslarına benzeyen kalp kası (myokart) çizgili görünür. Fonksiyon açısından ise düz kaslara benzerler (istem dışı kasılırlar) otonom sinir sistemi tarafından kontrol edilirler CİCİOĞLU İ, GÜNAY M, TAMER K (2006).
Kalp hücreleri, iskelet kasındaki birleşik hücreler gibi kaynaşmak yerine, uzantıları arasında kompleks bağlantılar oluştururlar. Aslında Zincirdeki hücreler çoğunlukla dallanır ve komşu zincirdeki hücrelere tutunurlar. Bu şekilde kalp sıkı bir örgü demeti halinde düzenlenmiş olan hücrelerden oluşur, böylece kalp karıncıkları derinlemesine etkileyen tipik kasılma dalgasının oluşması sağlanır.
Olgun kalp kası hücrelerinin çapı yaklaşık 15 µm, boyu ise 85-100 µm dir. Bunlar iskelet kasında olduğu gibi enine çizgiler şeklinde bantlaşma gösterir. Çok çekirdekli iskelet kasının tersine her kalp kası hücresinin yalnız bir ya da iki tane, merkezde yerleşmiş, soluk boyanan çekirdeği vardır.
Kalp kası hücreleri çok sayıda mitokondri içerir. Bunlar sitoplazma hacminin % 40 ından fazlasını doldurur. Bu durum, kalp kasının sürekli bicimde oksidatif metabolizmaya duyduğu gereksinimi yansıtmaktadır. Karşılaştırma açısından, iskelet kasında bu oran yalnızca % 2 dir. Kalbin ana yakıtı olan yağ asitleri lipoproteinlerle kalp kası hücrelerine taşınır. Geçit Bölgeleri (gap junctions) Hücreler arasında en yaygın olarak bulunan bağlantı bölgesi geçit bölgeleridir. Bu bölgeler iki komşu hücrenin sitoplazmaları arasında bağlantı kurarak bazı moleküllerin bir hücreden diğerine geçişine olanak sağlarlar.
Otonom sinir sistemi tarafından uyarılan ve istem dışı kasılan düz kaslar, aktin ve miyozin flamanlarının belirli bir düzen içerisinde değilde rasgele bir dağılım göstermesi nedeniyle, mikroskobik açıdan enine çizgi göstermezler ve bu yüzden düz kaslar adını alırlar. Sinirsel kontrolü nedeni ile de istem dışı (unvoluntary) kasılan kaslar olarak nitelendirilirler (Cicioğlu ve ark. 2006).
Düz kas hücreleri tek nükleuslu, mekik şekilli 20-200 µm uzunluğunda hücrelerdir. Düz hücrelerinin oval veya bazen mekik şekilli nükleusları hücrenin ortasında yer alır.
Enine kesitlerde kesit düzlemi bazı hücrelerin nükleus bölgelerinden geçmediğinden nükleusları görülmeyebilir. Hücreler, kesit düzlemine göre çeşitli çaplarda görülebilir
Kontraksiyon durumunda olmayan bir kasta nükleus sınırları düzenlidir. Kontraksiyon sırasında girintili-çıkıntılı bir hal alır, normalde olduğundan daha parlak görülebilir.
Gap junction
Düz kasta T-sistemi bulunmaz. Bunu yerine hücre membranı invajinasyonları(iç-içe geçme) görülür. Bunlara cavolae denir. Plazma membranın altında, seyrek sarkoplazma retikulumu tübülleri ile birlikte stoplazmik veziküller bulunur. Cavolae ve veziüllerin iskelet kasının T sistemi gibi sitoplazmaya Ca sağlayan sistem olduğu düşünülmektedir.
Düz kasta da çizgili kasta olduğu gibi kontraktil elementler bulunur. Düz kasın ince filamantleri aktin, tropomiyosin(düz kasta özelbir formülü bulunur) ve düz kasa özel proteinler olan caldesmon ve calponin dir. Çizgili kastan farklı olarak tropomiyozine tutunmuş troponin kompleksi yoktur. Bunların yerine Caldesmon ve calponin miyosinleri bağlanma bölgelerini bloke eden, aktin bağlayan proteinlerdir. Bu proteinlerin fonksiyonları da kalsiyumu bağlıdır. Düz kasta ince filamantler yoğun cisimler veya stoplazmik dansiteler olarak bilinen yapılara tutunurlar EŞREFOĞLU M (2009).
İskelet kasları sinirler ve kan damarları ile iyi bir düzeyde desteklenir. Bu uyarı ve kanlanma direkt olarak kasılma ile ilişkilidir. Kas kasılması sinirsel uyarımla başlar. Sinirden kasa uyarı iletimi bir nöronun başka bir nöronla arasında olan iletime benzer. Bir motor sinirin bir iskelet kası üzerinde sonlandığı alana nöromuskuler junction (sinir kas kavşağı ) denir.
Bir iskelet kası motor sinir yoluyla uyarılırsa, sinir-kas birleşme yerinde (motor son plakta) sinir ucundan asetilkolin salınır. Salınan asetilkolin sarkolemma membranından (Kas hücre zarı) Na geçirgenliğini artırır. Bunun sonucunda hücre zarı depolarizasyona uğrar ve kas kasılması için gerekli aksiyon potansiyeli oluşur. Uyarı hücre zarı boyunca yayılarak impuls iletme sistemi ile T-tubullerden sorkolemma içine yayılır. T-tubullerle temas halindeki sarkoplazmik retikulumdan Ca salınımı gerçekleşmesiyle miyozinin çapraz köprüsündeki ATP az enzimi aktif hale gelir ve ATP yı parcalayarak enerjiyi açığa çıkarır. Ca ayrıca aktin ve miyosin flamentleri arasındaki etkileşimi engelleyen troponine bağlanarak, troponinin tropomiyozinle oluşturduğu bloğun açılmasını sağlar ve kasılma için gerekli ortam oluşur. Depolarizasyon: Sinir hücresinin uyarıyı iletirken içinde bulunduğu durum. hücre dışındaki sodyum hücre içine girer ve içerideki potasyum hücre dışına çıkar. bu yüzden hücre içi negatifken pozitif, hücre dışı ise pozitifken negatif olur.
Kas kasılması sırasında aktin ve miyozin flamentlerinin etkileşimi ile aktin flamentleri ortaya doğru çekilirler ve dinlenimde uçları birbirine ancak kavuşan aktin flamentleri neredeyse birbirini tamamen örter hale gelirler. kas kasılması ve flamentlerin kayması için ATP ve ATP nin parçalanarak enerji açığa çıkartması gerekmektedir. Miyozin çapraz köprüsü başında ATP az enzim aktivitesi göstererek bunu sağlamaktadır. Kayma sırasında miyozin sabit dururken aktin, miyozine (H bandına doğru) doğru çekilir. Kasılma miyozin çapraz köprülerinin aktine bağlanma, bükülme, kayma, çözülme ve yeniden diğer bir bölgeye bağlanma hareketi ile oluşur.
Kasılma 5 temel evreye bağlıdır. Bunlar; Dinlenim Kasılmanın başlaması Kasılma Kasılmanın sürdürülmesi Gevşemedir
Kas dinlenim durumunda miyozin flamentlerinin çapraz köprüleri aktin flamentlerine doğru uzanır fakat onlara bağlanamaz. Aktin üzerinde bulunan miyozin çapraz köprü başlarının tutunacağı aktif bölgeler troponin-tropomiyozine kompleksi tarafından engellenmiştir. Bu yüzden kasılma gerçekleşemez
Sinir uyarıları motor son plağa ulaştığında asetilkolin salınımı ile uyarı kas iğciklerine yayılar ve T- tubuller yoluyla kas lif içine girerek S.R. da depolu bulunan Ca serbest kalması ile aktin miyozin etkileşimi gerçekleşir ve böylece kasılma başlamış olur.
Kasılma miyozin çapraz köprü başlarındaki ATP nin parçalanması sonucu elde edilen enerji sonucu elde edilen hreketlenme sonucu oluşur. Bu hareketlenme sonucu aktif flamantleri H bandına çekilir ve hücre boyu yaklaşık serbest halindeki boyundan 3/1 i uzunluğunca boyu kısalır. Sarkomerin boyunun kısalması ile kasın bağlı olduğu kemik harekete geçer ve kasılma gerçekleşmiş olur. (Her kasılmada hareket oluşmak zorunda değildir)
Bir saniyelik kasılmanın sürdürülebilmesi için miyozinin çapraz köprüleri aktinin aktif bölgelerine yüzlerce defa bağlanıp, ayrılırlar. Miyozin başları bağlandığı bölgeden ayrıldığında daha önce parçalanarak ADP ye dönüşen ATP tekrar sentezlenerek eski halini alır ve devam eden hareket için yeniden enerji ortaya çıkarır.
Kasa motor sinirler ile gelen uyarı kesildiğinde Ca iyonları ile troponin arasındaki bağ bozulur. Çünkü Ca iyonları troponinden ayrılarak S.R. ye geri pompalanır. Bu durum ile miyozin başlarının tutunması için gerekli aktif bölgelerin troponin-tropomiyozin kompleks yapısı ile bloklanması ile sonuçlanır. Dolayısıyla sarkomer başlangıç durumuna geri dönmüş olur. VİDEO
Kassal Kuvvet: Bir kas veya kas grubunun bir dirence karşı oluşturduğu güç veya gerim olarak tanımlanır. Kas kasılma çeşitleri üzerine yazarların yaklaşımları farklıdır. Bazı yazarlar statik kasılma olarak izometrik ve dinamik kasılmalar olarakta izokinetik ve izotonik kasılmadan söz edip, her üç tip kasılmanın da özellik olarak konsantrik yada eksantrik şeklinde sınıflandırılabileceğini iddia etmektedir. Bu teknik tartışmaların hep sinide kapsayan bir sınıflandırma yapmak istersek, statik kasılmaları izometrik, izokinetik ve izotonik kasılmaları dinamik kasılmalar olarak kabul etmek gerekir.
Statik bir kasılmadır.(izo(iso)= eşit, aynı,sabit /Metrik= boy) Kasta herhangi bir boy değişikliği olmaksızın, kasın geriliminde artış meydana gelen kasımalardır, yani kasın geriliminde artış meydana gelir. Ayakta dik durmamızı sağlayan antigravite kasları izometrik olarak kasılırlar. Bu kasılma türü en çok güreş sporunda gözlenir.
İzo=sabit, tonik=gerilim anlamı taşıdığı için bu tip kasılmaya kasın boyunda bir değişim olduğu ve gerilimin sabit olduğu dinamik kasılmalar adı verilir. Çoğu kes konsantrik kasılmalarla eş anlamlı kullanılsa da konsantrik ve ekzantrik kasılmalar olarak da sınıflandırılmaktadır. Kasılma ile bir hareket oluşturulur ve mekanik bir iş yapılır.
Kas kasılması sırasında kasın gerilimi sabit kalırken kasın boyu kısalır. Kasılma ile hareket gerçekleşir ve mekanik bir iş yapılır. Bir ağırlığın yerden bir yere kaldırılması bu tür kasılmalarla sağlanır.
Kas kasılması sırasında, kasın gerilimi sabit kalırken, konsantrik kasılmanın aksine kasta uzama meydana gelir. Negatif bir mekanik iş yapılır.
İzo=aynı, eşit, sabit/ kinetik= hareket ; eş hareket anlamını taşır ve hareket eşit hızda sürdürülür. Aynı eklemin aynı yöne yaptığı harekette oluşan açısal farklılıklar sonucu direnç değişir. Böylece o harekette uygulanması gereken kuvvette farklılık gösterecektir. Bu gibi değişkenleri ortadan kaldırarak yapılan kasılmalar sadece izokinetik dinamometreler ile gerçekleştirilebilir.
İzometrik ve İzotonik (konsantrik) kasılmanın birlikte yapılmasıyla olur. Bu şekilde kasın hem boyunda hem de tonusunda bir değişme meydana gelir. Pozitif, mekanik bir iş yapılır. Kuvvet alıştırmalarının büyük kısmı, oksotonik kas çalışmasının kapsamına girmektedir.
Egzersiz Fizyolojisi, Doç. Dr. Mehmet GÜNAY, Ankara 1998 Beden Eğitimi ve Sporun Fizyolojik Temelleri Fox, Bowers, Foss, Ankara 1999. YAŞAR S, Antrenman Bilgisi, Nobel Yayın Dağıtım, Ankara 2007 EŞREFOĞLU M, Genel Histoloji, Medipres Matbaacılık, Malatya 2009 AYTEKİN Ö ve ark., Temel Histoloji,Nobel Yayın Dağıtım, Bursa 2011 KİERSZENBAUM A, Palme Yayıncılık, Ankara 2006 JUNQUEİRA J.L, CORNEİRO J, Nobel Tıp Kitapları, Ankara 2006