Spor fizyolojisi Dr. M. Emin KAFKAS İnönü Üniversitesi Beden Eğitimi Spor Yüksekokulu Antrenörlük Eğitimi Bölümü Malatya/2015
DOLAŞIM SİSTEMİ Dolaşım sistemi; kanın damarlar içerisinde belirli bir basınç altında dolaşımını sağlayarak hücrelerin iç ortamdan madde alış verişini, beslenmesini, onarımını, sıcaklığın düzenlenmesini, hormonlar yardımıyla çeşitli maddelerin ve oksijenin taşınmasını sağlar Kan, Kalp kası, Kan damarları. SPOR FİZYOLOJİSİ
DOLAŞIM SİSTEMİ Kalp merkezde yer alır ve kalpten çıkan damarlar tekrar kalbe dönerek kanın taşınmasını sağlarlar. Egzersizin vücuda adaptasyonu için dolaşım sisteminin önemi büyüktür.
Kalp Kası Kalp göğüs boşluğunda, iki akciğer arasına (mediastinum) yerleşmiş kas ve zarlardan yapılmış içi boş bir organdır. Miyokard (kalp kası), Çizgili kas, Involuntary,
Kalp Kalp dört odacıktan meydana gelmiştir. Kendi aralarında sağ ve sol olmak üzere ikiye ayrılırlar. Artrium (Kulakçık/üst iki), Ventrikül (Karıncık/alt iki), Trikuspit Valve, Mitral Valve.
Kulakçıklar (Atrium) kanı kalbe alır ve karıncıklara (ventrikül) geçirirler, Ventriküller kanın vücuda gönderilmesi (pompalanmasını) iki ana damar yoluyla yapar. Aorta (sol karıncıktan çıkan ve O 2 zengin kanı tüm vücut dokularına dağıtan arter sistem), Arteria pulmonalis (sağ karıncıktan çıkan CO 2 doymuş kanı O 2 için akciğerlere götüren sistem).
Kulakçıklar (Atrium) ile bağlantısı olan ve kanın kalbe girişini sağlayan ana toplar damarlar bulunmaktadır. Vena cava superior (sağ kulakçığa CO 2 alır), Vena cava inferior (sağ kulakçığa CO 2 alır), Vena cava pulmonalis (sol kulakçığa O 2 alır).
Kalp içten dışa üç tabakadan oluşur; a) endokard, b) miyokard ve c) perikard
Kalp kası total enerjinin %1 anaerobik metabolizma ile sağlar, Hipoksia (Oksijen yetersizliği) durumunda bu oran %10 ulaşır. Bazal koşullarda kalp enerjisinin; %35 karbonhidratlar, %5 keton ve aminoasit, %60 yağlar.
Kalp enerjisinin büyük çoğunluğunu aerobik yolla sağlamaktadır. Daha fazla mitokondria, Myokardial fonksiyonlar için; Glikoz, Yağ asitleri, İskelet kasında oluşan LA. Maksimal egzersizlerde iskelet kaslarında biriken LA kana difüze olur. Kalp enerjisinin %50+ bu yolla sağlar. Submaksimal ve uzun süreli egzersizlerde %70 yağ asitleri kullanılır.
Kalbin uyarı ve ileti sistemi tempo başlatıcı adı verilen bir takım yapılardan oluşmaktadır. SA Düğümü (Sinoartrial, kalbin kasılmasını başlatan kasılma-gevşeme hızını tayin eder, SA düğümünden çıkan sinir uyarısı ile oluşan depolarizasyon dalgası tüm kalp kasına 0.3 m/sn hızla yayılır. SA önce kulakçıkları uyarır, sonra 0.1 m/sn lik bir gecikme ile AV düğümüne geçer, sinir uyarısını his demeti ve purkinje liflerine geçer ve karıncıkların uyarımı ve kasılması sağlanır), AV Düğümü (Atrioventrikül), His Demeti, His Demetinin Sağ-Sol dalı, Purkinje Sistemi ve Lifler.
https://www.youtube.com/ watch?v=ohmmtqkgs50 SPOR FİZYOLOJİSİ
Kalp kasının kasılması SA düğümünden çıkan bir sinir uyarısının kalp kasında yayılması sonucu oluşan Sistol ve Diastolu kapsamaktadır. Sistol (Kasılma; Kulakçık kasılırken kan karıncığa, karıncık kasılırken atardamarlara pompalanır, kulakçık ve karıncıklar birbirinin zıddı çalışırlar). Diastol (Gevşeme). https://www.youtube.com/watch?v=5tuwof6wen k
Kan damarları ve Periferik Dolaşım; Sistematik (Büyük) ve Pulmoner (Küçük) dolaşımın ikisine Periferik Dolaşım denir. Arterler, Kalpten kanı alır kılcal damarlara iletir, O 2 zengin tam kanı taşır, Yüksek basınç damar sistemidir, Venler, Kirli kanın kalbe geri dönüşümü, Kanı kılcal damarlardan alıp, kalbe taşımak, Kan depolama, Vücutta dolaşan kanın %50-60 venöz kandır. Kapiller. Arterler ile venler arasında bağlantı sağlar, Hücre düzeyinde madde alış verişini sağlar
KALBİN OTONOM KONTROLÜ Kalp SA düğümü tarafından kontrol edilir. Bazı şartlarda daha az veya kan ihtiyacı olur, Otonom sinirler ve otoregülasyon yolla sağlanır, Otonom Sinirler; Beynin medullasında yer alan bir grup sinir (Nervous Vagus) kalbi hızlandırıcı ve yavaşlatıcı etkiye sahiptir. Sempatik sinirler nöroepinefrin, parasempatik sinirler asetilkolin salınmasına neden olur.
KALBİN OTONOM KONTROLÜ Otoregülasyon Mekanizma; Frank Starling yasasına göre (kas-boyu gerilim ilişkisi) kasılma başlamadan önceden kasın boyu ne kadar uzamış ise kasılma o derece kuvvetli olur. Karıncıklar içine dönen (venöz kan) ne kadar fazla ise karıncıkların gerilmesi ve uzaması artmaktadır. Bununla birlikte kalp kası daha kuvvetli kasılır ve daha fazla kan pompalar.
KALP VE EGZERSİZ Kalp ve Dolaşım Sistemi, kan akımını sağlayarak vücut dokularının beslenmesini ve hemostasisini sağlamaktır. Egzersizle birlikte organizmanın gereksinimlerinde artış meydana gelmektedir. O 2 ve Enerji ihtiyacı, Atık madde artışı, Vücut ısısı ve terleme, H + iyonları kanda ve kasta artar ve ph düşer, Kalbin egzersize adaptasyonu gelişir.
KALP VE EGZERSİZ Fiziksel egzersizlerle dolaşım sisteminin uyumu yaş, cinsiyet ve kondisyon gibi çeşitli faktörlere bağlıdır. Egzersizde artan metabolik gereksinimler, kalp atım sayısı, kalp atım hacmi ve kan akımının artışı ile sağlanabilmektedir.
KALP DEBİSİ Kalp debisine kalbin dakika volümü (kardiak output) adı da verilir. Kalbin bir dakikada pompalaya bildiği kan miktarıdır. Kalp debisi = Atım Hacmi x Kalp Atım Hızı Kalp Atım Hacmi: Kalbin bir kasılmada pompalayabildiği kan miktarıdır.
Sporcularda İstirahatte (80-120 mlt), egzersiz sırasında (120-150 mlt). Sedanterlerde 4 kat, sporcularda 7 kat. MaxVO 2 kapasite artışı, Kalp kası hipertrofisi Kalbin kan ile dolması, Karıncıkların genişleme yeteneği (diastol), Kalbin kasılma gücü, Arteriyel kan basıncı.
KALP DEBİSİ VE STARLİNG YASASI Kalbin kendisine geri dönen kandan fazlasını pompalayamaz, Egzersiz sırasında dokulardan kalbe gelen venöz kan miktarının hacmi tekrar dokulara giden kan miktarını belirler, Venöz dönüş ile kalp atım hacmi arasındaki ilişkiye STARLING YASASI denir. Kalbin hem bir kasılmada pompaladığı kan miktarı (atım hacmi) hem de kalp debisi artmaktadır. Bu durum egzersiz için çok önemli fizyolojik uyumdur.
KALP ATIM HIZI Kalbin 1 dakikada vuruş sayısını veya kalbin 1 dakikada sistol (kasılma) sayısına denir. Kalp atım hızı kişiden kişiye, günün saatlerine, egzersiz düzeyine ve cinsiyet gibi birçok faktörden etkilenir. 60-80 (72) atım/dakika, Sporcularda düşük (45-60 atım/dakika),
KALP ATIM HIZI Karotid Sinüs Refleks, Aortik Refleks, Sağ kalp (artrial) Refleks,
KALP ATIM HIZI Doğum sonrası 130 atım/dk, ergenlik sonrası 72, Erkeklerin 5-10 atım/dk düşük olur, Ayakta kalp atım hızı uzanma durumununa göre 5-10 atım/dk daha fazla olur, Yemek sonrası KAH artar, Heyecan, Sevinç ve Üzüntü KAH artar, Vücut ısısı artışı ve çevresel faktörler 10-40 KAH artar, Sigara KAH istirahatte bile artırabilir, Egzersiz ve antrenmana bağlı KAH değişiklikleri.
Neden Sporcuların Kalbi Daha Az Atar? Performans Durumu Atım Hacmi (ml) KAH (atım/dk) Kalp Debisi (lt/dk) Sedanterler 70 70 4.9 Sporcular 100-120 40-50 4.9
EGZERSİZ VE KALP ATIM HIZI KAH egzersiz sırasında O 2 alımıyla doğru orantılıdır, Egzersiz sırasında düşük KAH iyi performans anlamına gelir, KAH yükselmesi kalbin kan ile dolma zamanını kısaltır, KAH egzersiz şiddetinin meydana getirdiği baskı derecesini gösterir, Egzersiz şiddetinin ayarlanmasında kullanılır.
EGZERSİZ BAŞLARKEN KALP ATIM HIZI Egzersizin başlaması ile birlikte KAH yükselir, Sempatik nöronlar böbrek üstü bezleri uyarır (Adrenal medulla), Adrenal medulla nörepinefrin adı verilen hormonun salınmasını sağlar, Salınan nörepinefrin hormonu SA düğümünü uyarılmasını sağlar, Tüm süreçlerin sonucunda KAH artar.
EGZERSİZ SIRASINDA KALP ATIM HIZI Egzersizin başlaması ile artan KAH ile birlikte kalp debisinde yükselme meydana gelir, Egzersiz hafif veya orta şiddetli ise 30-60 sn içerisinde kararlı denge veya steady state (kararlı denge), KAH yükselmesi durur ve plato oluşur, Plato durumunda dokulara sağlanan O 2 ve besin miktarları ile tüketim oranı dengededir. Egzersiz şiddeti yüksek ise (bazal durumun 10 katı) KAH yükselmeye devam eder
Parametre İstirahat Ağır Egzersiz Artış oranı Nabız (KAH) 75-80 180 2.2 Kalp atım volümü (ml) 70 140 2 Kalbin pompaladığı kan miktarı (litre/dk) 4-6 25-30 5-7 Dokuların O 2 kullanma miktarı (ml/dak) 250 3000 12 Dolaşıma Günay et al. (2006). açık Spor kapiller Fizyolojisi ve sayısı Performans Ölçümü. 1 10-100 10-100
EGZERSİZ SONRASI KALP ATIM HIZI Egzersiz sonrası KAH 2-3 dk içinde düşmeye başlar, Vagus siniri (parasempatik) ile SA düğümüne gönderilen uyarılar, KAH düşüşü egzersiz şiddeti, antrenman düzeyine bağlıdır.
KAN Damarlarda dolaşan kırmızı renkli sıvı, Viskoz sıvı özelliğindedir, Su=1.0, kan=4.5-5.5 ph 7.35-7.45, NaCI %0.85-0.90 Toplam vücut ağırlığının: % 8 i, 5 5,5 lt (K-E).
KAN O 2 ve CO 2 taşımak, Besin ve atık maddeleri taşımak, Endokrin bezlerden hormon taşımak, Enzim taşımak, ph ve vücut ısısı düzenlemek, Toksik ve yabancı maddelere karşı koruma, Kanamayı durdurma ve kan kaybını önleme.
KAN Kan hacmi kişinin vücut yapısına, su miktarına, elektrolit dengesine ve içerdiği yağ miktarına göre değişiklik gösterir. Normal bir yetişkinde (E:5-6 lt, B:4-4.5 lt) Erkeklerde 75 ml x VA (kg başına), Kadınlarda 65 ml x VA, Çocuklarda 60 ml x VA.
KANIN İÇERİĞİ Plazma kan dokusunun ara maddesidir (%90-92 su). Geriye kalanlar organik ve inorganik maddelerdir. Kanın hücresel elemanları kandan alındığında geriye kalan renksiz sıvıdır. Albumin (%4.8), globulin (%2.3), fibrinojen (%0.3), vücudun asit-baz dengesi, plazma hacmi ve doku sıvısını dengede tutma. Besinler ve gazlar, Elektrolitler Na, K, Ca, Mg, CI gibi iyonlar ozmotik basınç ve ph dengesi, Enzim ve hormonlar, Üre, ürik asit ve kreatin gibi artık maddeler.
Kan Hücreleri Eritrositler (Alyuvarlar): En çok bulunan hücre (%50), Kırmızı kemik iliğinde üretilir, Yüzeyleri çökük, disk biçiminde zarları var çekirdekleri yoktur, Çapları 6-8 mikron, 1 mm 3 kanda 4.700.000-5.200.00, Yaş, cinsiyet yükseltiye göre değişir, Yaşam süresi 120-125 gün,
Eritrositler (Alyuvarlar): Kan Hücreleri Renkleri içerdikleri hemoglobin miktarına bağlıdır, Hemoglobin protein ve heme ası verilen demir elementi içeren pigmentten oluşur. Hemoglobin içerdiği demir atomu 1 mol O 2 ile birleşebilir. O 2 taşıdığında oksihemoglobin (HbO 2 ) rengi kırmızı, HbO 2 oksijenini bırakınca deoksihemoglobin.
Kan Hücreleri Lökositler (Akyuvarlar): Çekirdekleri vardır, SPOR FİZYOLOJİSİ Kırmızı kemik iliklerinde ve lenf düğümlerinde üretilir, Vücudun koruma sistemi üniteleridir, 1 mm 3 kanda 7000 lökosit bulunur.
Kan Hücreleri Trombositler (Platelet): Kanın en küçük elemanı, Tam bir hücre olmamalarına rağmen önemli fonksiyonları yerine getirirler, 1 mm 3 300.000, Kanın pıhtılaşmasında, Kemik iliğinde ve akciğerlerde oluşur. https://www.youtube.com/watch?v=nomscgrkwse