SPOR FİZYOLOJİSİ

SPOR FİZYOLOJİSİ
Dr.Şaban ACARBAY
SPOR HEKİMİ
EGZERSİZ FİZYOLOJİSİ
Kaslar;
1. Çizgili kaslar; Kalp kası hariç
istemli çalışan kaslardır. Daha süratli
kasılırlar.
2. Düz kaslar; İstemli çalışmayan
kaslardır. Daha yavaş kasılırlar.
*
Miyokard (kalp kası) çizgili bir kas
olmasına rağmen istem dışı çalışır.
* Çizgili kaslar vücut ağırlığının % 40-45’ini,
düz kaslar ve miyokard ise % 5-10’unu
oluştururlar.
Kasların ortak özellikleri;
1. Uyarılabilme
2. İletebilme
3. Kasılabilme
4. Elastik olma
5. Vizkozite özelliği
İskelet Kasının Fonksiyonları;
•
•
•
•
Hareket
Korunma
Isı meydana getirme
Mekanik iş yapma
İskelet kasının yapısı;
* Kas hücresi uzun, iğ şeklindedir ve
fibril adını alır.
* Kas hücresini (fibril) saran hücre
zarına sarkolemma adı verilir.
* Kas hücresinin sitoplazmasına
sarkoplazma adı verilir.
• 10-50 kas hücresi (fibril) uzunlamasına
biraraya
gelerek
fibril
demetlerini,
fasikülleri oluşturur.
• Fasiküller uzunlamasına biraraya gelerek
kas’ı oluşturur.
• Kas hücresini (fibril) dıştan saran bağ
dokusundan
yapılmış
membran
endomisyum adını alır.
• Her
bir
fasikülü
saran
membran
perimisyum adını alır.
• Kası dışardan saran, daha kalın ve kuvvetli
membran epimisyum adını alır.
• Kas hücresi içinde esas kontraktil ünite olan
myofibriller vardır.
• Her bir myofibril yan yana uzanan 1500
kadar myozin filamanı ile 3000 kadar aktin
filamanından oluşur.
• Myozin filamanları kalındır, ışık mik. koyu
bandlar şeklinde görülürler ve bu banlara A
bandı denir
• Aktin filamanları incedir, ışık mik. açık
görülürler ve bu bandlara da I bandı denir.
• Koyu görünen A bandlarının ortası daha az
koyudur ve H zonu olarak adlandırılır.
• Açık görülen I bandı da daha koyu görünen
Z membranı ile ikiye ayrılmıştır.
• İki Z membranı arasında kalan bir tam A
bandı ve iki yarım I bandından oluşan kısım
Sarkomer adını alır.
Sarkomer;
• 1.6-2 mikron uzunluğundadır.
• İskelet kasının esas kontraktil (kasılma)
ünitesidir.
• A bandı miyozin proteininden oluşur
• I bandı ise aktin proteininden başka
troponin ve tropomiyozin proteinlerini de
içerir ancak miktarı çok düşüktür.
• Myozin ve aktin filamanları birbirine çapraz
köprüler aracılığıyla bağlıdırlar.
Sarkoplazmik retikulum;
• Kas hücresi içinde miyofibrillere paralel
seyreden uzunlamasına tüblerden oluşur.
• Kas kasılmasında çok önemli rol oynayan
kalsiyum iyonunu depo eder ve salıverir.
Transvers tübler;
• Sarkolemmanın kas fibrilleri arasına girerek
transvers (enine) ilerlemesiyle oluşturduğu
tübüler bir sistemdir.
• SR miyofibrillere paralel seyrettiği halde,
TT dik seyrederler
• Kas membranı (sarkolemma) boyunca
yayılan aksiyon potansiyelinin daha
içlerdeki
kas
fibrillerine
iletimini
sağlamaktadır.
• Bu iletimin sonucunda kasta kasılma
meydana gelmektedir.
• Bu iletimin hızı fibril II’de fibril I’e oranla
daha hızlı olmaktadır.
Çizgili kasın sinirleri;
• Motor sinirler
• Duysal sinirler
• Sempatik sinirler
Motor sinirler;
• Merkezi sinir sisteminden gelen refleks
veya istemli emirleri kasa iletir.
• Bir motor nöron sinir dallarının uyardığı kas
fibrilleri birlikte motor üniteyi oluşturur.
• Motor ünitedeki fibriller, gelen uyarıya aynı
şekilde cevap verirler ve aynı zamanda
kasılırlar.
• Motor ünitedeki fibril sayısı ne kadar az ise
o ünitelerden oluşan kas o kadar süratli
kasılır.
Duysal sinirler;
• İskelet kasının amaca uygun çalışabilmesi
için, kasların uzunluk ve gerginliği
hakkında MSS’ni haberdar eden duyu
organları (proprioseptörler)’ dir.
• Postür ve hareketin düzenlenmesinde,
pozisyonun
saptanmasında,
cisimlerin
tanımlanmasında önemi vardır.
Bu proprioseptörler;
• Kaslarda, kas iğcikleri
• Tendonlarda, golgi tendon organları adını
alır.
Sempatik sinirler;
• İskelet kasındaki, kan damarlarını uyarırlar
ve vazodilatasyona neden olarak kasın
kanlanmasını arttırırlar.
Kasılma tipleri;
1. İzometrik kasılma
2. Konsantrik (izotonik) kasılma
3. Eksantrik kasılma
4. İzokinetik kasılma
Kas fibril tipleri;
İskelet kasının fibrilleri histokimyasal
özelliklerine göre iki ana gruba
ayrılırlar;
1. Tip I (ST); Yavaş kasılan oksidatif
fibriller
2. Tip II (FT); Hızlı kasılan glikolitik
fibriller. Bu da tip IIa ve tip IIb diye
iki alt gruba ayrılır.
Tip I fibriller;
1. Myofibriller, ATP’az metodu ile
boyanmada açık renktedirler.
2. Myozin ATP’az enzim aktivitesi
daha düşüktür.
3. Kasılmaları yavaş, kasılma süreleri
uzun, kasılma kuvveti düşüktür.
4. Anaerobik kapasiteleri düşüktür.
5. Oksidatif kapasiteleri yüksektir.
6. Myoglobulin içerikleri fazladır.
7. Mitokondri içeriği fazladır.
8. Yorgunluğa daha dayanıklıdır.
9. Trigliserid içeriği daha fazladır.
10. Glikojen içerikleri aynıdır.
11. Daha fazla kapiller içerirler.
Tip II fibriller;
1. Myofibriller, ATP’az metodu ile
boyanmada koyu boyanırlar.
2. Myozin ATP’az enzim aktivitesi
yüksektir.
3. Hızlı kasılırlar, kasılma süreleri
kısadır ve daha büyük bir kasılma
gücü oluştururlar.
4. Anaerobik kapasiteleri daha
yüksektir.
5. Çabuk yorulurlar.
6. Myoglobulin içerikleri daha azdır.
7. Mitokondri yoğunluğu ve oksidatif
enzimleri daha azdır.
8. Trigliserid içerikleri düşüktür.
9. Glikojen oranı aynıdır.
10. Daha az kapiller içerir.
Kas hipertrofisi;
• Artan yüklerle yapılan kassal çalışma
sonucunda kasın enine kesit yüzeyinin
artmasıdır.
• Kassal hipertrofinin gelişmesi 6 haftadan
uzun sürer.
• Kastaki büyümenin nedeni kası oluşturan
fibrillerin büyümesidir. Fibril sayısı
değişmez.
Kas kuvveti;
• Bir
kas
ya
da
kas
gurubunun
uygulayabileceği maksimal kuvvete kas
kuvveti, en kısa zamanda oluşturduğu en
büyük kuvvete patlayıcı kuvvet adı verilir.
Kas dayanıklılığı;
• Belli bir hareketi tekrar
sürdürebilme yeteneğidir.
edebilme,
ENERJİ SİSTEMLERİ
• Enerji, kasların iş yapma kapasitesidir.
• Sıklıkla kullanılan enerji birimi kaloridir.
Bir kalori, bir gram suyun ısısını bir derece
yükseltmek için gerekli olan enerji
miktarıdır. Bunun bin misli kilo-kalori
olarak adlandırılır.
• Mekanik iş; Kuvvet (F) ile mesafenin (d)
çarpımı yapılan mekanik işi verir (W= F.d).
• Güç; Bir ünite zamanda yapılan işi ifade
eder (güç= F.d/t).
• Kas kasılması sırasında meydana gelen total
enerjinin işe çevrilen enerjiye oranı (%) kas
kasılmasının mekanik verimliliğini verir
(%20-25).
• Kas hücresi dahil tüm hücrelerde kullanılan
acil enerji kaynagı ATP (adenozin trifosfat)
bileşimidir.
• Kasta kullanılan diğer bir enerji kaynağı
kreatin fosfattır (CrP)
• Her iki bileşen de fosfat içerdikleri için
enerjiden zengin fosfojenler olarak
adlandırılır.
• ATP ve CrP’ n kastaki miktarı sınırlıdır.
• ATP; 4-5 m mol/kg, CrP; 17-20 m mol/kg
yaş kas miktarıdır.
• ATP ve CrP’ n sağladığı enerji ilk 3-8 sn’lik
eforlarla sınırlıdır.
Egzersiz esnasında ATP’nin yeniden
temin edilmesi iki yolla olur;
1. Anaerobik (oksijensiz) olarak
2. Aerobik (oksijenli) olarak
Anaerobik proçeste ATP’nin yeniden
oluşturulmasında iki sistem mevcuttur;
1. ATP-CrP sistemi
2. Anaerobik glikolizis veya laktik asit
sistemi.
Aerobik olarak ATP’nin
oluşması;
1. Bu sistemdeki reaksiyonlar oksijen
varlığını gerektirir.
2. Reaksiyonlar hücre içindeki
mitokondrialarda meydana gelir.
3. Enerji kaynağı olarak kh’lar, yağlar
ve açlık durumunda proteinler
kullanılır.
4. Bu sistemde yüksek miktarda
enerji açığa çıkar.
5. Reaksiyonlar sonucu laktik asit
gibi zararlı metabolizma artıkları
meydana gelmez.
* Anaerobik glikoliz sonucu 1 mol
glikozdan 2 mol Atp elde edilirken,
aerobik glikoliz sonucu 1 mol
glikozdan 38 mol ATP elde edilir.
Egzersizi iki kategoriye
ayırabiliriz;
1. Kısa süreli maksimum efor
gerektiren egzersizler;2-3 dk kadar.
Anaerobik sistem kullanılır, laktik
asit birikimine neden olurlar.
2. Uzun süreli submaksimal efor
gerektiren egzersizler; Aerobik sistem
kullanılır.
DOLAŞIM SİSTEMİ
Kalp debisi;
• Kalbin bir dakikada vücuda pompaladığı
kan miktarına kalp debisi denir.
• Kalp debisi= atım sayısı x atım hacmi
• 5-6 litre = 70-80 x 60-100 ml (istirahatte)
• Kalp debisi normal koşullarda, istirahatte
halindeyken 5- 6 litre kadardır.
Kalp atım sayısı (nabız);
• Kalbin bir dakika içindeki kasılma sayısıdır.
• Nabız sayısı yaşla birlikte azalır. Yeni
doğanda 130, yetişkinde 70-80 civarındadır.
• Kadınlarda erkeklerden dakikada 5-10 atım
daha fazladır.
• Uykuda en düşüktür.
• Heyecanla artar.
• Yatar pozisyonda daha az, oturma ve ayakta
iken artar.
Atım hacmi;
• Kalbin bir kasılmada vücuda pompaladığı
kan miktarıdır.
• Antrenmansız kişilerdeki miktarı 60-100 ml
kadardır.
• Kadınlarda erkeklerden daha düşüktür.
Düzenli egzersizin dolaşım
sistemine kronik etkileri;
• Maksimal VO2 artar, kişi daha uzun süre
yorgunluk duymaksızın egzersiz yapabilir.
• Kalbin maksimal debisi artar. Bu artmanın
en önemli nedeni atım hacmindeki artmadır.
• Kalbin atım hacmi hem istirahatte hem de
egzersizde fazladır.
• Kan basıncı daha az yükselir.
• İstirahat nabzında azalma olur (bradikardi).
• Efordan sonra nabzın normale dönmesi yani
kalbin toparlanması süratli olur.
• Kalbin
boyutlarında
artma
(kalp
hipertrofisi) olur.
SOLUNUM SİSTEMİ
• Bir dakika içinde akciğerlere alınan veya
çıkarılan hava miktarına solunum dakika
hacmi denir.
• S.D.H = solunum hacmi x solunum frekansı
• S.D.H = 500 ml x 12 = 6 lt/dk’ dır.
• Solunum hacmi, ac’ lere bir nefeste alınan
veya çıkarılan hava miktarıdır.
• Solunum frekansı, bir dakikadaki nefes alıp
verme sayısıdır.
Düzenli egzersizin kronik
etkileri;
• Maksimal bir egzersizle solunum volümü ve
solunum frekansı artar.
• Vital kapasite artar.
• Maksimal egzersizde solunum dakika hacmi
artar.