FİZYOLOJİ

EGZERSİZ FİZYOLOJİSİNDE
TEMEL KAVRAMLAR
Öğr. Gör. Dr. Tahir Hazır
HACETTEPE ÜNİVERSİTESİ
SPOR BİLİMLERİ ve TEKNOLOJİSİ
YÜKSEKOKULU
FİZYOLOJİ
İNSAN VÜCUDUNU OLUŞTURAN SİSTEMLER NASIL
ÇALIŞIYOR ?
ANATOMİ
MOLEKÜLER BİYOLOJİ
BİYOFİZİK
BİYOKİMYA
EGZERSİZ FİZYOLOJİSİ
EGZERSİZ ESNASINDA SİSTEMLER NASIL
ÇALIŞIYOR ?
UYARI-CEVAP-UYUM
Fizyolojik stres
(UYARI)
fizyolojik değişiklik
(CEVAP)
aerobik antrenman
(UYARI)
KAH artış
Oksijen tüketiminde
taşınımında artış
Aerobik enerji yolundan
enerji üretiminde artış
(CEVAP)
kuvvet antrenmanı
(UYARI)
kas kasılmasında artış
(CEVAP)
fizyolojik kapasitede artış
(UYUM)
Yorgunluk
zamanında uzama
(UYUM)
kas kitlede artış
(UYUM)
UYARI-CEVAP-UYUM
UYUM
Yeni
seviye
Temel
seviye
YETERSİZ
UYARI
(ANTRENMAN)
DEĞİŞİM YOK
Temel
seviye
YETERLİ
UYARI
(ANTRENMAN)
SIKLIK, SÜRE, ŞİDDET
(ANTRENMAN BİLİMİ)
Temel
seviye
AŞIRI
UYARI
(ANTRENMAN)
Temel
seviye
YORGUNLUK
OYUNUN ADI : ENERJİ
TANIM
BİYOLOJİK YADA MEKANİK BİR
SİSTEMİN İŞ YAPABİLME KAPASİTESİ
ISI
IŞIK
ELEKTRİK
MEKANİK
NÜKLEER
KİMYASAL
ENERJİ
GÜNEŞ ENERJİSİ
ISI
IŞIK
BİTKİLER
SU + KARBONDİOKSİT
BESİN MADDESİ(KİMYASAL ENERJİ)
KARBONHİDRAT (GLİKOZ)
YAĞ
PROTEİN
(YAKIT)
HAYVANLAR
YAKIT
(GLİKOZ,YAĞ,PROTEİN)
SU + KARBONDİOKSİT + KİMYASAL E.
ENERJİ
YAKIT
(GLİKOZ,YAĞ,PROTEİN)
SU + KARBONDİOKSİT + KİMYASAL E.
BİYOLOJİK OLAYLAR
KAS KASILMASI
UYARI İLETİMİ
MADDE SENTEZİ
MADDE TAŞIMA
MADDE SALGILAMA
ENERJİ
ATP
ATP
ADP + ENERJİ
BİYOLOJİK OLAYLAR
KAS KASILMASI
UYARI İLETİMİ
MADDE SENTEZİ
MADDE TAŞIMA
MADDE SALGILAMA
ENERJİNİN KULLANIMI
YAKIT (BESİN MADDESİ)
(GLİKOZ,YAĞ,PROTEİN)
ATP
(KİMYASAL ENERJİ)
ADP
ENERJİ
BİYOLOJİK OLAYLAR
KAS KASILMASI
UYARI İLETİMİ
MADDE SENTEZİ
MADDE TAŞIMA
DEPO YAKITLAR (ENERJİ)
YAKIT
KARBONHİDRAT
DEPO
FORMU
DOKU
GLİKOJEN
BÜYÜK
KAS
YAĞ
TRİGLİSERİT
GÜNLÜK
DEĞİŞİM
EGZERSİZ
KARACİĞER
AÇLIK
YAĞ DOKU
KÜÇÜK
DERİ ALTI
PROTEİN
PROTEİN
YAĞSIZ KAS
KİTLESİ
KÜÇÜK
ENERJİ DÖNGÜSÜ
ATP
ENERJİ
BİYOLOJİK OLAYLAR
KAS KASILMASI
ADP
ENERJİ
YAKITLAR
(GLİKOZ/GLİKOJEN, YAĞ, PROTEİN)
ENERJİ SİSTEMLERİ
OKSİJENLİ SİSTEM
YAĞLAR
LA SİSTEM
GLİKOJEN
(OKSİJENSİZ)
OKSİJENLİ SİSTEM
GLİKOJEN
FOSFOJEN
SİSTEM
ATP-CP
(OKSİJENSİZ)
ATP
KAS KASILMASI
ENERJİ
HARCAMASI
FOSFOJEN SİSTEM
ADP
KREATİN FOSFAT
KREATİN
(ENERJİCE ZENGİN)
ATP
ADP
ENERJİ (KAS)
LAKTİK ASİT SİSTEMİ
3 ADP
GLİKOZ
2 LAKTİK ASİT
(GLİKOJEN)
3 ATP
ADP
ENERJİ (KAS)
OKSİJENLİ SİSTEM
ADP
YAĞ
GLİKOZ
(GLİKOJEN)
PROTEİN
SU + KARBONDİOKSİT
OKS İJEN
ATP
ADP
ENERJİ (KAS)
GLİKOZ
39 ATP
YAĞ
130-147 ATP
ENERJİ SİSTEMLERİNİN GÜÇ VE
KAPASİTELERİ
ENERJİ SİSTEMİ
FOSFOJEN SİSTEM
GÜÇ
KAPASİTE
(ATP/dk)
(TOPLAM ATP)
4 (ÇOK YÜKSEK)
1.0 (ÇOK DÜŞÜK)
LAKTİK ASİT SİSTEMİ 2 (YÜKSEK)
3
AEROBİK SİSTEM
TEORİK OLARAK
1 (ÇOK DÜŞÜK)
(DÜŞÜK)
SINIRSIZ
Enerji Sistemlerinin Kapasitesi
ENERJİ SİSTEMLERİNİN
KAPASİTESİ
Uzun Süreli enerji –
Aerobik Sistem
% 100
Kısa Süreli –
LA sistem (ANAEROBİK)
Acil Enerji Çok Kısa
Süreli – ATP-PC
10
sn
30
sn
2
dk
Egzersiz Süresi
5
dk
ENERJİ SİSTEMLERİ VE FİZİKSEK AKTİVİTELER
0 sn
4 sn
A
T
P
10 sn
ZAMAN
1.5 dk
2 dk
3 dk +
Güç – Kuvvet Sporları
Halter, Gülle atma, Şut Çekme
Fosfojen
sistem
Güç-Kuvvet Sporları
100 – 200 m Sprint, Futbolda kısa spritler,
sıçramalar
Fosfojen & Laktik Asit Sistemi
Laktik asit & Oksijenli sistem
Anaerobik Dayanıklılık
Gerektiren Sporlar
100 m yüzme, 400-800 m koşu
Futbolda yüksek tempolu
paslaşmalar, ver-kaç’lar
Anaerobik / Aerobik Dayanıklılık Gerektiren
Sporlar
200 m yüzme, 1500 m koşu, Güreş,
Futbolda yüksek tempolu paslaşmalar, verkaç’lar
Aerobik Dayanıklılık Gerektiren Sporlar
Oksijenli sistem
Uzun mesafe koşuları
Futbolda oyunun temeli
Kısa Süreli
Oksijensiz sistem
Uzun Süre
Oksijenli sistem
ENERJİ SİSTEMLERİNİN GENEL
ÖZELLİKLERİ
ÖZELLİK
OKSİJEN İHTİYACI
FOSFOJEN SİS.
YOK
LAKTİK ASİT SİS.
YOK
AEROBİK SİS
VAR
YAKIT
KREATİN
FOSFAT
GLİKOJEN
GLİKOJEN
YAĞ
PROTEİN
SON ÜRÜN
KREATİN
LAKTİK ASİT
SU + CO2
YAKIT BAŞINA
SENTEZLENEN ATP
1 ATP
3 ATP
39 ATP (G)
130-147 ATP (Y)
GÜÇ
ÇOK YÜKSEK
YÜKSEK
DÜŞÜK
KAPASİTE
ÇOK DÜŞÜK
DÜŞÜK
SINIRSIZ
SPOR DALI
GÜÇ/KUVVET
TAKIM S.
ANAEROBİK D.
TAKIM S.
AEROBİK D.
TAKIM S.
KAS FİBRİL TİPLERİ
• Tip I / Yavaş Kasılan Fibriller
(AEROBİK KAPASİTESİ YÜKSEK)
• Tip II / Hızlı Kasılan Fibriller
Tip IIa (AEROBİK / ANAEROBİK)
Tip IIx (ANAEROBİK)
MOTOR ÜNİTE
KAS FİBRİL TİPLERİ
TİPLERİ
ÖZELLİK
TİP I
TİP II
FİBRİL ÇAPI
UYARI EŞİĞİ
UYARI YAYILMA HIZI
KASILMA HIZI
KUVVET ÜRETİMİ
ANA ENERJİ SİSTEMİ
GLİKOJEN DEPOLARI
YAĞ DEPOLARI
KREATİN FOSFAT DEP.
YORULMA HIZI
KÜÇÜK
DÜŞÜK
YAVAŞ
YAVAŞ
DÜŞÜK
OKSİJENLİ
BÜYÜK
BÜYÜK
DÜŞÜK
YAVAŞ
BÜYÜK
YÜKSEK
ÇOK HIZLI
ÇOK HIZLI
ÇOK YÜKSEK
OKSİJENSİZ
BÜYÜK
DÜŞÜK
BÜYÜK
ÇOK HIZLI
DAYANIKLILIK
SPORLARI
KUVVET/SPRİNT
SPORLARI
EGZERSİZDE KAS METABOLİZMASI
DİNLENİK
TÜKENME
DEĞİŞİM (%)
ATP
26
22.0
- 15
ADP
3.2
3.8
+ 18
KREATİN FOSFAT
79
11
- 86
GLİKOJEN
284
141
- 50
LAKTİK ASİT
4.2
104
+ 25 KAT
TOPARLANMA
EGZERSİZ SONRASINDA DİNLENİK SEVİYEYE DÖNENE KADAR
GEÇEN SÜREÇ-METABOLİK/FİZYOLOJİK OLAYLAR
ALAKTASİT FAZ (HIZLI TOPARLANMA OKSİJEN FAZI)
OKSİJEN TÜKETİMİ DİNLENİK SEVİYENİN ÜSTÜNDE
KAH DİNLENİK SEVİYENİN ÜSTÜNDE
SOLUNUM SİSTEMİ DİNLENİK SEVİYENİN ÜZERİNDE
LAKTASİT FAZ (YAVAŞ TOPARLANMA OKSİJEN FAZI)
OKSİJEN TÜKETİMİ DİNLENİK SEVİYEDE
KAH DİNLENİK SEVİYEDE
SOLUNUM SİSTEMİ DİNLENİK SEVİYEDE
TOPARLANMA
ALAKTASİT FAZ (HIZLI TOPARLANMA OKSİJEN FAZI)
FOSFOJEN SİSTEM YENİLENİR
ATP + KREATİN FOSFAT DEPOLARI DOLDURULUR
ADP
EGZERSİZDE
KREATİN FOSFAT
KREATİN
ATP
ATP
TOPARLANMADA
KREATİN
OKSİJENLİ SİSTEM
KREATİN FOSFAT
ADP
KREATİN FOSFATIN YENİLENME
HIZI
Toparlanma süresi
10 sn’den az
30 sn
60 sn
90 sn
120 sn
150 sn
180 sn
Yenilenen CP
miktarı (%)
çok az
% 50
% 75
% 87
% 93
% 97
% 98-99
TOPARLANMA KAH
185
BR
DR
175
AR
165
155
HIZLI TOPARLANMA
OKSİJEN FAZI
KAH
145
135
125
115
YAVAŞ TOPARLANMA OKSİJEN FAZI
105
95
85
75
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
ZAMAN (dk)
22
24
26
28
30
32
34
TOPARLANMA
LAKTASİT FAZ (YAVAŞ TOPARLANMA OKSİJEN FAZI)
LAKTİK ASİT KANDAN UZAKLAŞTIRILIR
GLİKOJEN DEPOLARI DOLDURULUR
DOKULAR YENİLENİR
LAKTİK ASİT
GLİKOJEN (% 20) (KAS / KARACİĞER)
AEROBİK SİSTEM
LAKTİK ASİT
(YAKIT)
SU + KARBONDİOKSİT + ATP
İSKELET KASI
KALP KASI
BÖBREKLER
PASİF TOPARLANMA
LAKTİK ASİTİN UZAKLAŞTIRILMASI YAVAŞ
AKTİF TOPARLANMA
LAKTİK ASİTİN UZAKLAŞTIRILMASI HIZLI
TOPARLANMA LAKTİK ASİT
BR
15,0
DR
14,0
AR
13,0
laktik asit(mmol/L)
12,0
11,0
10,0
9,0
8,0
7,0
6,0
5,0
4,0
3,0
2,0
1,0
0,0
rest
peak
6
9
12
15
18
21
ZAM AN (dk)
24
27
30
33
36
TOPARLANMA
LAKTASİT FAZ (HIZLI TOPARLANMA OKSİJEN FAZI)
GLİKOJEN DEPOLARI DOLDURULUR
24 - 48 SAAT (NORMAL DİYET - CHO, YAĞ, PROTEİN)
120 SAAT (YAĞ VE PROTEİN ZENGİN DİYET)
ANAEROBİK EGZERSİZLERDEN SONRA DAHA HIZLI
AEROBİK EGZERSİZLERDEN SONRA DAHA YAVAŞ
OKSİJEN TAŞIMA SİSTEMİ
OKSİJENİN ALINMASI (SOLUNUM SİSTEMİ)
OKSİJENİN TAŞINMASI (DOLAŞIM SİSTEMİ / KAN)
OKSİJENİN KULLANILMASI (KAS, FİBRİL TİPİ)
EGZERSİZDE SOLUNUM SİSTEMİ
BİR DEFADA SOLUNAN HAVA MİKTARINA SOLUMA
HACMI (TİDAL VOLUM) (TV)
BİR DAKİKA İÇİNDE SOLUK ALMA SAYISINA SOLUNUM
FREKANSI DENİR (F)
BİR DAKİKADA SOLUNAN HAVA MİKTARINA DAKİKA
VENTİLANSYONU (VE) L/dk
DAKİKA VENTİLASYONU (VE) = TV x F
DİNLENİK DURUM
TV = 0.5 - 0.6 L
F = 10 - 12
VE = 0.5 x 10 = 5 L/dk
EGZERSİZDE SOLUNUM SİSTEMİ
EGZERSİZ
DAKİKA VENTİLASYONU (VE) = TV
TV = 3.0 - 4.0 L
F = 55 - 60
x F
VE = 180 - 210 L/dk
VE’de artışın nedeni
OKSİJEN TÜKETİMİ / KARBONDİOKSİT ÜRETİMİ /
LAKTİK ASİT BİRİKİMİ
EGZERSİZDE SOLUNUM SİSTEMİ
1. BÖLÜM
EGZERSİZ ÖNCESİ - HAFİF ARTIŞ (PSİKOLOJİK)
2. BÖLÜM
EGZERSİZİN ERKEN DÖNEMİ - ANİ ARTIŞ (MEKANİK / EKLEM
HAREKETLİLİĞİ)
3. BÖLÜM
EGZERSİZİN GEÇ DÖNEMİ- YAVAŞ ARTIŞ (KİMYASAL / CO2, LA)
EGZERSİZDE DOLAŞIM SİSTEMİ
KALBİN BİR ATIMDA VÜCUDA YOLLADIĞI KAN
MİKTARINA ATIM HACMI
BİR DAKİKADA ATIM SAYISINA KAH
KALBİN BİR DAKİKADA VÜCUDA YOLLADIĞI KAN
MİKTARINA KALP DEBİSİ (Q)
KALP DEBİSİ (Q) = AH x KAH L/dk
EGZERSİZDE DOLAŞIM SİSTEMİ
DİNLENİK DURUM
ATIM HACMI
70 - 90 ml (ANTRENMANSIZ)
110 - 120 ml (ANTRENMANLI)
KALP DEBİSİ (Q) = 5 - 6 L/dk (ANTRENMANLI / ANTRENMANSIZ)
Q = 70 x 71 = 4.97 L/dk (ANTRENMANSIZ)
Q = 110 x 50 = 5.5 L/ dk (ANTRENMANLI)
EGZERSİZDE DOLAŞIM SİSTEMİ
MAKSİMAL EGZERSİZ
ATIM HACMI
110 - 130 ml (ANTRENMANSIZ)
170 - 180 ml (ANTRENMANLI)
KALP ATIM HIZI (YAŞA BAĞLI) (220 - YAŞ)
KALP DEBİSİ
Q = 110 x 200 = 22 L/dk (ANTRENMANSIZ)
Q = 170 x 200 = 34 L/ dk (ANTRENMANLI)
EGZERSİZDE DOLAŞIM SİSTEMİ
EGZERSİZDE DOLAŞIM SİSTEMİNDE İKİ
TEMEL DEĞİŞİM ORTAYA ÇIKAR
– KAN AKIMI (KALP DEBİSİ) ARTAR
5 - 6 L/dk
DOKULARA GİDEN OKSİJEN MİKTARI ARTAR
35 - 40 L/dk
– KAN AKIMI YENİDEN DÜZENLENİR
AKTİF DOKULARA GİDEN KAN MİKTARI ARTAR
PASİF DOKULARA VE İÇ ORGANLARA GİDEN KAN
MİKTARI AZALIR
DİNLENİK
EGZERSİZ
KAS
% 20
% 88-90
DİĞER DOKULAR
% 80
% 10-12
EGZERSİZDE OKSİJEN
TÜKETİMİ
EGZERSİZDE OKSİJEN TÜKETİMİ İKİ
FAKTÖRE BAĞLIDIR
1- KASLARA TAŞINAN OKSİJEN MİKTARI
KALP DEBİSİ
KANIN OKSİJEN TAŞIMA KAPASİTESİ
(HEMOGLOBİN)
2- KASLAR TARAFINDAN ALINAN OKSİJEN MİKTARI
KAS TARAFINDAN ALINAN
OKSİJEN TÜKETİMİ = AH x KAH x OKSİJEN MİKTARI
KALP DEBİSİ
EGZERSİZDE
TÜKETİMİ
EGZERSİZDEOKSİJEN
DOLAŞIM
SİSTEMİ
OKSİJEN
ATIM
KASIN
TÜKETİMİ
=
HACMI
x
KAH
x
ALDIĞI
O2
MAKSİMAL
EGZERSİZ
(ANTRENMANSIZ)
3.28 L/dk
=
0.120 L
x
195
x
140
MAKSİMAL
EGZERSİZ
(ANTRENMANLI)
4.48 L/dk
=
0.156
x
185
x
155
DAYANIKLILIK ANTRENMANLARININ
FİZYOLOJİK ETKİLERİ
DOLAŞIM SİSTEMİ
• KALBİN SOL KARINCIK ÇAPI BÜYÜR
• ATIM HACMI ARTAR
• AYNI KAH İÇİN KALP DEBİSİ
(OKSİJEN TAŞINIMI) ARTAR
• DİNLENİK KAH AZALIR
DAYANIKLILIK ANTRENMANLARININ
FİZYOLOJİK ETKİLERİ
KAS DOKUSU
TİP I FİBRİLLERİN ÇAPI BÜYÜR
TİP II FİBRİLLERİN AEROBİK KAPASİTESİ ARTAR
KAS HÜCRESİNİN İÇİNDE OKSİJEN TAŞINIMI ARTAR
GLİKOJEN DEPOLARI ARTAR
YAĞ DEPOLARI ZENGİNLEŞİR
AEROBİK ENERJİ ÜRETİMİNDE ROL OYNAYAN PROTEİNLER ARTAR
KILCAL DAMAR YOĞUNLUĞU ARTAR
KASTA KAN AKIMI HIZI AZALIR
KASTA KANIN ORTALAMA GEÇİŞ ZAMANI UZAR
KASIN KANDAN OKSİJEN ALMA ZAMANI UZAR
KANDA OKSİJEN TAŞIYAN PROTEİN ARTAR
KAN SULANIR/AKIŞKANLIĞI ARTAR
TERLEME KAPASİTESİ ARTAR
LDL KOLESTEROL AZALIR/HDL KOLESTEROL ARTAR
VÜCUT YAĞ YÜZDESİ AZALIR
DAYANIKLILIK ANTRENMANLARI
SONRASINDA EGZERSİZDE MEYDANA
GELEN DEĞİŞİMLER
SUBMAKSİMAL EGZERSİZ
•
•
•
•
•
•
KALP ATIM HIZI AZALIR
ATIM HACMI BÜYÜR
KAS GLİKOJEN KULLANIMI AZALIR
YAĞLARIN KULLANIMI ARTAR
LAKTİK ASİT ÜRETİMİ AZALIR
YORGUNLUK ZAMANI UZAR
• OKSİJEN TÜKETİMİ DEĞİŞMEZ
• KALP DEBİSİ DEĞİŞMEZ
DAYANIKLILIK ANTRENMANLARI
SONRASINDA EGZERSİZDE MEYDANA GELEN
DEĞİŞİMLER
MAKSİMAL EGZERSİZ
• MAKSİMUM OKSİJEN TÜKETİMİ ARTAR
• MAKSİMUM KALP DEBİSİ ARTAR
• MAKSİMUM ATIM HACMI ARTAR
• KAS TARAFINDAN ALINA OKSİJEN MİKTARI
ARTAR
• KASLARA TAŞINAN OKSİJEN MİKTARI ARTAR
• YORGUNLUK ZAMANI UZAR
• MAKSİMUM KALP ATIM HIZI DEĞİŞMEZ.
İLGİNİZE TEŞEKKÜRLER…