منابع تولید انرژی بدن در فعالیت‌های ورزشی

فعالیت‌های انسانی چگونه براساس شدت و زمان تقسیم‌بندی می‌شوند؟
 

فعالیت‌های فیزیکی براساس آنکه از کدام منبع برای تأمین انرژی استفاده کنند، به گروه‌های ذیل تقسیم می‌شوند:

۱. فعالیت‌هائی که بسیار شدید و سریع انجام می‌شوند و مدت زمان انجام آنها بسیار کم است و معمولاً کمتر از ده ثانیه طول می‌کشند. از این فعالیت‌ها می‌توان مسابقه دوی صد متر را مثال زد.
۲. فعالیت‌های شدیدی که حداکثر شدت را ندارند و معمولاً کمتر از سه دقیقه زمان می‌برند. از این فعالیت‌ها می‌توان مسابقه دوی ۴۰۰ متر را مثال زد.
۳. فعالیت‌هائی که شدت آنها متوسط و کمتر از متوسط است و بیشتر از سه دقیقه زمان می‌برند.
 

کاربرد تقسیم‌بندی فوق چیست؟

کاربرد این تقسیم‌بندی در توضیح مفاهیم تأمین انرژی است. در فعالیت‌های گروه اول که بسیار شدید و سریع است. در فعالیت‌های گروه اول که بسیار شدید و سریع است، انرژی از دستگاه فسفاژن تأمین می‌شود.
 

دستگاه فسفاژن یعنی چه؟

در بدن انسان ترکیباتی به نام‌های کراتین فسفات (Creatine Phosphate)، آدنوزین‌تری فسفات (Adenosine Triphosphate) و آدنوزین دی‌فسفات (Adenosine Diphosphate) وجود دارد که در هنگام فعالیت‌های بسیار شدید و سریع نیاز به اکسیژن باعث تولید انرژی و انجام فعالیت‌های انسانی می‌شود.

اما نکته مهم آن است که ذخیره این منبع انرژی در بدن انسان بسیار اندک است و در صورت انجام فعالیت بسیار شدید و سریع، در کمتر از ده ثانیه تمام می‌شود؛ بنابراین، بدن قادر به انجام فعالیت‌های بسیار شدید و سریع بیشتر از ده ثانیه نخواهد بود، چرا که ذخیره آن تمام می‌شود و برای بازسازی آن نیاز به زمان دارد.
 

دستگاه گلیکولتیک

روش دیگر تولید ATP تجزیه گلوکز است که از طریق فرایند گلیکولیز این اتفاق رخ می‌دهد.

گلیکولز عبارت است از تجزیه گلوکز توسط آنزیم‌های گلیکولتیک. گلوکز حدود ۹۹ درصد قند خون را تشکیل می‌دهد که از طریق تجزیه کربوهیدرات مصرفی و تجزیه گلیکوژن خون به دست می‌اید. گلیکوژن نیز از گلوکز ساخته می‌شود و در کبد و عضلات ذخیره می‌شود تا به‌موقع نیاز از آن‌ها استفاده شود.

نکته‌ای که باید یادآور شویم این است که این فرایندهای گلیکوژنز (تولید گلیکوژن) و گلیکوژنولیز (تجزیه گلیکوژن) فرایندهای بی‌هوازی است اما خروجی که تولید انرژی در این سیستم دارد اسیدپیرویک است که سرنوشت این خروجی در دستان اکسیژن است.

اسیدپیرویک تبدیل به اسیدلاکتیک می‌شود و همان درد عضلانی که بعد از فعالیت‌های کار با وزنه برای مبتدی‌ها یا حرفه‌ای‌ها رخ می‌دهد ناشی از تولید همین ماده در بدن است که نشانه رشد عضلانی است. این سیستم تولید انرژی برای فعالیت‌های شدید و سرعتی که نهایتاً تا ۲ دقیقه به طول می‌انجامد غالب است.

دستگاه هوازی

فرایند پیچیده‌تری که سلول‌های عضلانی به کمک اکسیژن از انواع سوخت‌ها برای تولید انرزی استفاده می‌کند تنفس سلولی (cellular respiration) می‌گویند. در این روش به کمک اکسیژن ما ATP را تولید می‌کنیم.

برخلاف روش‌های بی‌هوازی روش هوازی تولید انرژی بسیار زیادی می‌کند بنابراین در فعالیت‌های استقامتی متابولیسم هوازی روش غالب تولید انرژی است. فرایند تولید انرژی هوازی از طریق ۳ فرایند گلیکولیز، چرخه کربس و زنجیره انتقال الکترون رخ می‌دهد.

اگر بیاد داشته باشید در قسمت‌های قبل گفتیم که تولید و تجزیه از طریق گلوکز و گلیکوژن یک فرایند بی‌هوازی است و یک خروجی بنام اسیدپیرویک دارد.

اینجا است که نقش اکسیژن حیاتی است. اسیدپیرویک در حضور اکسیژن تبدیل به ترکیبی بنام استیل‌کوآنزیم می‌شود که این ترکیب در چرخه کربس پس از فعل‌وانفعالات شیمایی، ATP تولید می‌کند و خروجی آن کربن و هیدروژن است که کربن به وجود آمده با اکسیژن جفت می‌شود و دی اکسید کربن تولید می‌شود درنهایت از طریق عروق خونی به ریه‌ها می‌رود و دفع می‌شود.

حال سؤال اینجاست که تکلیف هیدروژن چه می‌شود؟

اینجاست که زنجیره انتقال الکترون دست به کار می‌شود. اگر هیدروژن در سلول‌ها بماند سلول‌ها حالت اسیدی به خود می‌گیرند. اینجاست که هیدروژن آزادشده با کوآنزیم‌های NAD و FAD ترکیب می‌شود و این کوآنزیم‌ها اتم‌های هیدروژن را به زنجیره انتقال الکترون حمل می‌کنند در آنجا پروتون و نوترون تجزیه می‌شوند و در نهایت هیدروژن با اکسیژن ترکیب می‌شود و آب تولید می‌شود و از اسیدی شدن سلول جلوگیری می‌کنند.
 

درباره فعالیت‌های گروه دوم، یعنی فعالیت‌های شدید که کمتر از سه دقیقه طول می‌کشد؟ چه اتفاقاتی می‌افتد؟

در فعالیت‌هائی که بیش از ده ثانیه و کمتر از سه دقیقه طول کشیده و شدت آن زیاد است، گلیکوژن که یک ترکیب قندی پیچیده و ذخیره در عضلات (و نیز در کبد) می‌باشد مورد استفاده قرار می‌گیرد و از آنجائی که فرصت ترکیب با اکسیژن وجود ندارد، گلوکز بدون ترکیب با اکسیژن، باعث تولید انرژی می‌شود.

در این فر‌آیند، اسیدلاکتیک نیز تولید می‌شود که تجمع و افزایش اسیدلاکتیک باعث خستگی، درد و احساس کم‌توانی می‌شود. معمولاً در این گونه از فعالیت‌ها در عرض سه دقیقه میزان اسیدلاکتیک به حداکثر زمان خود در عضله می‌رسد.

گروه سوم فعالیت‌ها، فعالیت‌های با شدت متوسط و طولانی بود. در این فعالیت‌ها چه منابعی برای تولید انرژی مورد استفاده قرار می‌گیرد؟
 

در فعالیت‌هائی که بیشتر از سه دقیقه طول می‌کشد، شدت فعالیت متوسط و یا کمتر از متوسط است؛ بنابراین چنین شرایطی، یعنی شدت کم و زمان طولانی، فرصت را فراهم می‌کند تا بدن با استفاده از اکسیژن و به‌صورت هوازی بتواند از قندها و چربی‌ها برای تأمین انرژی استفاده نماید.

در این دستگاه، محدودیت تولید انرژی از نظر مقدار و زمان وجود ندارد، در ضمن، مقدار تولید انرژی بسیار بیشتر از دستگاه‌های قبلی است. البته نباید فراموش کرد که در دستگاه هوازی، قندها (کربوهیدرات‌ها) در اولویت هستند و پس از پایان سوخت قندها، با توجه به زمان فعالیت، نقش چربی‌ها در تأمین انرژی بیشتر می‌شود.
 

با دانستن این مطلب، چگونه می‌توان از آنها به‌طور کاربردی استفاده کرد؟

به‌طور خلاصه باید یادآور شد که در فعالیت‌های بسیار شدید و سریع و کوتاه‌مدت، منبع انرژی دستگاه فسفاژن است که ذخیره آن بسیار اندک است و در کمتر از ده ثانیه به پایان می‌رسد.

در فعالیت‌های شدید، قندها بدون حضور اکسیژن (بی‌هوازی) باعث تولید انرژی می‌شوند که باعث به وجود آمدن اسیدلاکتیک می‌شود که تجمع آن باعث خستگی و درد شده و بیش از سه دقیقه نمی‌توان به آن ادامه داد.

نوع سوم، فعالیت‌های متوسط و طولانی بودند که به خاطر استفاده از اکسیژن، هوازی نامیده می‌شوند و از قندها و چربی‌ها برای تولید انرژی غالب یعنی دستگاهی که نقش بیشتری در تأمین انرژی دارد، در فعالیت‌های بسیار شدید و زیر ده ثانیه، دستگا فسفاژن، در فعالیت‌های شدید و کمتر از سه دقیقه دستگاه بی‌هوازی و در فعالیت‌های متوسط و طولانی دستگاه هوازی است.

با دانستن این مفاهیم، ورزشکار می‌داند که توانائی‌های انجام کار با نهایت شدت، هیچ‌وقت بیشتر از ده ثانیه نمی‌تواند دوام بیاورد. فعالیت‌های شدید می‌توانند باعث تولید اسیدلاکتیک و خستگی و درد و ناتوانی شوند، بنابراین توان آن نیز کمتر از سه دقیقه است اما در فعالیت‌های متوسط می‌توان به مدت طولانی فعالیت انجام داد.

مسئله دیگر اینکه ورزشکار با دانستن آنکه در کدام دستگاه چه منبعی مورد استفاده قرار می‌گیرد، می‌تواند در طراحی تمرین دقت بیشتری داشته باشد و هر کدام را تقویت نماید.

در صورت امکان مثالی بزنید؟

تصور کنید فردی می‌خواهد با ورزش چربی بدن خود را بسوزاند و لاغر شود چه کار باید بکند؟ به خاطر دارید در تقسیم‌بندی گفته شده، فقط در در فعالیت‌های متوسط و طولانی مدت بود که چربی به عنوان یک سوخت برای تولید انرژی مورد استفاده قرار نمی‌گرفت؛ بنابراین، فرد باید ورزشی را انجام دهد که شدت آن متوسط باشد و به مدت طولانی انجام شود.
 

یعنی اگر فردی ورزشی را انجام دهد که شدت آن زیاد باشد ولی طولانی نباشد و تداوم نداشته باشد، باعث کاهش وزن نمی‌شود؟
 

خیر: به هیچ وجه در فعالیت‌های شدید و کم‌مدت، چربی سوخته نمی‌شود و این فعالیت‌ها باعث رسیدن فرد به هدف گفته شده نخواهد شد.

نتیجه‌گیری

حال شاید به این سؤال شما پاسخ داده باشیم که چرا ورزشکاران حرفه‌ای در روز پس از مسابقات تمرینات سبک و هوازی انجام می‌دهند؟
دلیل چیزی نیست جز جلوگیری از اسیدی شدن عضلات؛ اما شناختن منابع انرژی عضلات و سیستم‌های انرژی در ورزش چه فایده‌ای برای یک مربی دارد؟

دانستن این مطالب به یک مربی بدنساز یا آمادگی جسمانی کمک می‌کند تا در بهترین زمان ممکن بار و فشار تمرینی را برای ارتقا سیستم‌های سوخت‌وسازی بالا ببرد و کاهش دهد. از طرفی شناسایی سیستمهای انرژی و منابع انرژی عضلات به مربی بدنساز کمک می‌کند تا در بارگذاری مواد غذایی ورزشکاران برای عملکرد بهینه با کنترل مواد دریافتی، ورزشکار را به اوج عملکرد برساند.

منبع:www.vista.ir