عکس نویسنده

نویسنده : الهام گارسچی

بازدید :

تاریخ : سه شنبه 1396/07/04

بیو باتری - جلسه ششم

اهداف جلسه:

• آشنایی با مصرف انرژی در بدن

• آشنایی با سیستم های انرژی

• آشنایی با کراتین فسفات

• آشنایی با دستگاه های انرژی بی هوازی

وسایل مورد نیاز:

• کامپیوتر مجهز به اینترنت

مقدمه

سلول‌های بدن همیشه به انرژی نیاز دارند. در حالت خواب، بیداری، ورزش یا لم دادن روی صندلی، همیشه و همیشه سلول‌ها برای ادامه حیات و انجام فعالیت‌های مختلف به انرژی نیاز دارند. انسان انرژی مورد نیاز بدن را از طریق انواع خوراکی ها تامین می کند. همه ما انواع مختلفی از مواد غذایی را مصرف می کنیم. در این درس به مبحث مصرف انرژی در بدن و سیستم های انرژی می پردازیم.

6-1 مصرف انرژی در بدن

انرژی آزاد شده در اثر شکسته شدن مواد غذایی مستقیماً برای سلول های عضلانی قابل استفاده نمی باشد، بلکه این نوع انرژی دارای ترکیب شیمیایی خاصی به نام آدنوزین تری فسفات است و مخفف آن ATP می باشد که در عضلات مورد استفاده قرار می گیرند .ATP در تمام سلول های عضلانی و کبد ذخیره می گردد و به هنگام احتیاج سلول عضلانی به انرژی، تجزیه می شود و انرژی ذخیره شده در آن آزاد شده صرف انقباض عضلانی می گردد. به بیان دیگر شکسته شدن ATP در واقع منبع فوری انرژی برای فرآیند انقباض تارهای عضلانی به حساب می آید.( فرآیند انقباض عضلانی عبارت است از در هم لغزیدن رشته های پروتئینی آکتین و میوزین در تارچه های عضلانی)

ATP دارای سه گروه فسفات با انرژی بالا می باشد. در ضمن شکسته شدن ATP، یکی از پیوندهای فسفات از بقیه ملکول جدا می گردد و تقریباً ۸۰۰۰ کالری ( ۸ کیلو کالری ) انرژی آزاد شده و فسفات آزاد و آدنوزین دی فسفات ( ADP ) تشکیل می گردد.

علاوه بر ATP، کراتین فسفات یا مخفف آن PC ماده شیمیایی مهم دیگری است که بخشی از انرژی ذخیره را تامین می کند. PC بطور مستقیم به عنوان منبع انرژی مورد استفاده قرار نمی گیرد و در عوض برای ساخته شدن مجدد ATP از ADP مورد استفاده واقع می شود (موقعی که PC شکسته می شود مقدار زیادی انرژی آزاد شده و کراتین و فسفات آزاد تشکیل می شود، این انرژی برای تولید مجدد ATP در دسترس قرار خواهد گرفت).

6-2 سیستم های انرژی

فعالیت های ورزشی با توجه به شدت فعالیت و مدت آن از طریق سه مسیر سوخت و سازی، نیازهای انرژیکی خود را تامین می کنند. روش تولید و ذخیره سازی ATP در هر سه سیستم یکسان است. این سیستم ها یا دستگاه های انرژی در دو دسته کلی بی هوازی و هوازی قرار می گیرند.

6-3 دستگاه های انرژی بی هوازی

بی هوازی به معنی بدون اکسیژن است در حالی که لفظ سوخت و ساز مستلزم حضور اکسیژن می باشد، لذا سوخت و ساز بی هوازی یا منابع بی هوازی ATP به دوباره سازی ATP از طریق واکنش های شیمیایی اطلاق می گردد که مستلزم حضور اکسیژن تنفسی نیست. به عبارت دیگر زمان کافی برای رسیدن اکسیژن تنفسی به سلول های عضلانی در برخی از فعالیت ها وجود ندارد و به همین دلیل سلول ناچار است از موجودی اکسیژن در اختیار استفاده کرده و ATP مورد نیاز انقباض عضلانی را دوباره سازی کند.

به زبان ساده تر: در ورزش هایی چون: پرتاب نیزه ، پرتاب دیسک ، دو ۱۰۰ متر و شیرجه یا فعالیت هایی که زمان اجرای آن بسیار کم است (حدود ۱۰ ثانیه) و با حداکثر شدت انجام می شوند انرژی مورد نیاز را از این سیستم تأمین می کنند ATP و CP موجود در عضله به صورت ذخیره وجود دارند و به هنگام فعالیت انرژی مورد لزوم را تهیه می کنند. در این سیستم برای تأمین انرژی احتیاجی به حضور اکسیژن نیست. سؤال این است که با توجه به محدود بودن ذخیره اکسیژن موجود در عضلات و سلول ها، چه نوع فعالیت هایی می تواند به اتکاء دستگاه بی هوازی انجام شوند ؟ دو مسیر از سه مسیر ذکر شده در تأمین انرژی مورد نیاز فعالیت ها جزو دستگاه بی هوازی می باشند.

این دو مسیر متابولیکی انرژی در بدن عبارتند از:

۱-سیستم فسفاژن: به ATP و کراتین فسفات مجموعاً فسفاژ گفته می شود.

۲-سیستم اسید لاکتیک: این سیستم را گلیکولیز به معنی « تجزیه قند » نیز می گویند و دلیل آن نیز این است که این سیستم منحصراً از گلوکز برای دوباره سازی ATP استفاده می کند.

۱-سیستم فسفاژن

مقدار ATP موجود در عضله حتی در یک ورزشکار تمرین کرده فقط برای حفظ حداکثر قدرت عضله به مدت ۵ تا ۶ ثانیه یعنی مثلاً برای یک دوی سریع ۵۰ تا ۶۰ متر کفایت می کند. به بیان ساده تر انرژی قابل دسترس فوری که از طریق تجزیه ATP در این سیستم بوجود می آید فقط می تواند پاسخگوی نیاز انرژی مورد مصرف تمرین های سریع با حداکثر شدت و زمان بسیار کم باشد. بنابراین تصور کنید در یک فعالیت شدید انرژی ذخیره شده که بصورت ATP در دسترس فوری عضلات می باشد به سرعت تخلیه می شود و ضروری است که ATP بطور مداوم جایگزین ATP مصرفی شود. لذا در این شرایط این کراتین فسفات است که به سرعت و به سهولت به ATP تبدیل می شود.

به این ترتیب می توان گفت که غلظت ATP در ازای مصرف کراتین فسفات در یک حد ثابت نگهداری می شود. بطور خلاصه نتیجه می گیریم که ATP و Pc روی هم می توانند حداکثر انقباض عضلانی را برای حداکثر ۱۰ ثانیه یعنی فقط برای یک دوی سریع ۸۰ تا ۱۰۰ متری حفظ کنند. از جمله فعالیت هایی که انرژی مورد نیاز عضلانی خود را از این سیستم ( فسفاژن ) کسب می کنند می توان به پرتاب نیزه، پرتاب دیسک پرش طول، پرش ارتفاع، شیرجه، اسپک قدرتمند در والیبال، شیرجه یک دروازه بان و … اشاره نمود.

2- سیستم اسید لاکتیک ( گلیکولیز بی هوازی)

گلیکولیز بی هوازی به تجزیه گلیکوژن و یا گلوکز در غیاب اکسیژن اطلاق می شود، دستگاه بی هوازی دیگری که در آن ATP در عضلات دوباره سازی می شود به عنوان گلیکولیز بی هوازی خوانده می شود. در تأمین انرژی مورد نیاز این سیستم کربوهیدارت ( قند ساده ) بطور ناقص تجزیه شده و تولید انرژی و ترکیب دیگری به نام اسید لاکتیک می شود. به همین دلیل است که این دستگاه به نام اسید لاکتیک نیز معروف می باشد.

به زبان ساده تر:در ورزش هایی که زمان اجرای آن ها بین ۱ تا ۳ دقیقه طول می کشد انرژی مورد نیازشان را از این طریق تأمین می کنند مثل دوهای ۴۰۰ و۸۰۰ متر و کشتی. هنگام اجرای این فعالیت ها اکسیژن به قدر کافی در عضله موجود نیست لذا گلوکز موجود در عضله به اسیدلاکتیک و ATP تبدیل می شود. در حقیقت در این سیستم گلوکز عامل اصلی تأمین کننده انرژی عضله است. لازم به یادآوری است که در بدن همه کربوهیدرات ها به قند ساده یعنی گلوکز که می تواند سریعاً به همین شکل مورد استفاده قرار گیرد تبدیل می گردد و یا در کبد و عضلات به صورت گلیکوژن جهت استفاده بعدی ذخیره می شود.

۳- دستگاه انرژی هوازی( سیستم هوازی)

هنگامی که اکسیژن به مقدار کافی در دسترس باشد متابولیسم هوازی انرژی مورد لزوم سلول های بدن را تامین می کند. در این سیستم در نتیجه تجزیه گلوکز و گلیکوژن، اسید لاکتیک تولید نمی شود بلکه این مولکول ها به درون قسمت دیگری از سلول به نام میتوکندری رفته و در آنجا فعل و انفعالات کامل شیمیایی صورت می گیرد. در نتیجه آن دی اکسید کربن، آب و ATP به مقدار زیاد تولید می شود. به بیان دیگر هنگامی که اکسیژن به میزان کافی در دسترس است و عضلات تحت فشار شدید نیستند هر مولکول گلوکز بطور کامل شکسته شده و دی اکسید کربن، آب و ۳۸ مولکول ATP تولید می شود.

خصوصیات سیستم های انرژی در بدن به طور خلاصه در جدول زیر نشان داده شده است.

سیستم ها	مواد غذایی یا منبع تامین انرژی	نیاز به اکسیژن	تولیدATP/قدرت
فسفاژن	کراتین فسفات	ندارد	محدود و کم/بسیار زیاد
اسید لاکتیک	گلیکوژن (گلوکز)	ندارد	محدود و کم/ زیاد
هوازی	پروتئین (اسید آمینه٩ چربی(اسید چرب) گلوکز (کربوهیدراتها)	ندارد	زیاد و نامحدود/ متوسط

تکلیف1: با توجه به موضوعات مورد بحث در این درس در مورد سیستم های انرژی و مصرف انرژی در بدن تحقیق و بررسی نمایید و مطالب خود را دسته بندی کنید.

تکلیف2: با توجه به مطالب درس فعالیت روزانه خود را مورد بررسی قرار دهید. میزان دریافت انرژی توسط غذاهایی که مصرف می کنید و مصرف انرژی در بدنتان به چه صورت است؟ در این باره تحقیق کنید.

محل بازدید/ اردو/ خرید: _________

منابع مطالعه: برای کسب اطلاعات بیش تر در زمینه مطالب مرتبط این درس به وب سایت مجله علم ورزش سری بزنید.

مطالب مرتبط:

بیو باتری، جلسه اول

بیو باتری، جلسه دوم

بیو باتری، جلسه سوم

بیو باتری، جلسه چهارم

⁠