SPOR FZYOLOJS Dr aban ACARBAY SPOR HEKM EGZERSZ

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 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 (%) 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 (Cr. P) • Her iki bileşen de fosfat içerdikleri için enerjiden zengin fosfojenler olarak adlandırılır.

• ATP ve Cr. P’ n kastaki miktarı sınırlıdır. • ATP; 4 -5 m mol/kg, Cr. P; 17 -20 m mol/kg yaş kas miktarıdır. • ATP ve Cr. P’ 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-Cr. P 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 VO 2 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.