تحقیق در مورد فیزیولوژی متابولیسم

بخشی از مقاله

فيزيولوژي متابوليسم

تمرينات استقامت معمولاً توانائيهاي ماهيچه اي شما را براي متابوليم چربي افزايش مي‌دهد ولي مقداري چربي زماني كه مي خواهد تبديل به انرژي مورد نياز شما شود تجزيه نشده باقي مي ماند. وقتي در يك دور Km10 مي دويد، چهار برابر تلاش ممكن خود را در برابر يك مسابقة km40 دوچرخه سواري انجام مي دهد و يا مثل زماني كه شناي 2000 انجام مي دهيد، مثلاً مقداري چربي مصرف شده اندكي بيش از انرژي مورد نياز شماست. تمايل چربي براي تجزيه و متابوليسم شدن در طول تمرين در برخي موارد و عدم تمايل آن به تجزيه و

تبديل شدن به انرژي مورد توجه بسياري قرار مي گيرد. خصوصاً آنهاييكه مي خواهند چربي اضافه را از دست بدهند و به موقعيت بدني مناسبي برسند. اين افراد معتقدند كه اگر شدت تمريناتي را كه باعث سوخت و ساز چربيها مي شود (به بالاترين مقدار)را بيابند مي تواند با انجام منظم آنها به وضعيت بدني مناسب خود برسند. اخيراً محققين آزمايشگاه ساختمان بشري دانشگاه بيرمنگان به بررسي شدت تمريناتي كه باعث سوخت و ساز حداكثري چربيها مي شوند در 18 دوچرخه سوار مرد استقامت با سابقة 3 ساله تمريني، پرداختند. ميانگين سني اين افراد 28 سال بود و حداكثر آنها هم 4/58 بود. تمام افراد تحت آزمايش خستگي بر روي يك كار سنج يا نيروسنج گردان كه در 95 وات شروع شده و هر 5 دقيقه 35 وات افزايش كار مي يابد قرار گرفتند.

وقتي نرخ تغييرات تنفسي (R ) به عدد يك مي رسد، مقدار كار به 35 وات در هر دقيقه افزايش مي يابد، تا فرد به فرسودگي و خستگي برسد. مقدار R به طور ساده يعني مقدار دي اكسيد كربن آزاد شده توسط بدن نسبت به حجم اكسيژن مصرفي ( ) و از آن مي توان براي ارزيابي و تخمين ميزان درجه اي كه در آن چربيها و كربوهيدراتها به سوخت تبديل مي شوند، استفاده كرد. R به عنوان يك شاخص براي تجزية چربيها و كربوهيدراتها عمل مي كند. اكسيداسيون چربي نياز به اكسيژن بيشتري نسبت به اكسيداسيون كربوهيدراتها دارد. حاصل

تقسيم ما مي تواند عدد بزرگي باشد اگر چربي سوخت اصلي ما باشد. به همين ترتيب، اگر سوخت اصلي كربو هيدرات باشد اين عدد متعادل تر است در حاليكه R بزرگتر مي شود، زيرا اكسيژن كمتري لازم است. در واقع وقتي فيزيولوژيستها مقدار R را اندازه گيري مي كنند و به مقدار 7/0 مي رسند، تخمين مي زنند كه 100 درصد انرژي مورد نياز تمرين از چربي

تأمين شده است. وقتي R به عدد يك مي رسد، كربوهيدراتها سوخت اصلي هستند و زماني كه R به 85/0 مي رسد متابوليسم و سوخت و ساز متعادلاً بين كربوهيدرات و چربي تقسيم شده است. براي هر ورزشكار در تحقيق بيرمنگام، داده ها و اطلاعات جمع آوري شده براي تشريح و ساخت منحني ميزان اكسيداسيون چربي نسبت به شدت تمرين مورد استفاده قرار مي گيرد. اين منحني براي تعيين دو متغير كليدي براي هر مورد استفاده مي شود:

1)fatmax- شدت تمريني كه در آن بيشترين مقدار اكسيداسيون چربي رخ مي دهد
2)ناحية fatmax- محدودة شدت تمرين كه در آن مقدار اكسداسيون در 10 درصدي fatmax باقي مي ماند وقتي شدت تمرينات تا 40 درصد حداكثري افزايش مي‌يابد، مقدار اكسيداسيون چربي هم افزايش مي يابد و به حداكثر 6/0 گرم در دقيقه در شدت ميانگين 64 درصدي مي رسد. در اين شدت سوخت چربي مقدار سوخت بسيار بالاست. برخي در همان 42 درصد حداكثري به سوخت چربي حداكثر (Fatmax) مي رسند ولي برخي تا 84 درصدي حداكثري هم به اين نقطه نمي رسند. در اين نقطه ضربان قلب به 74 درصد حداكثر

خود مي رسد ولي در اينجا هم تغييري بين 54 درصد تا 92 درصد را شاهد هستيم. ناحية سوخت حداكثر چربي بين 55 تا 72 درصد حداكثري يا بين 68 تا 79 درصد ضربان قلب حداكثر قرار دارد. چنانكه در بالا نشان داده شد، وقتي ورزشكار بالاتر از منطقة سوخت چربي حداكثري مي رسد، ميزان سوخت و ساز چربي كاهش مي يابد و افت مي كند. در واقع سوخت و ساز چربي در بالاتر از 89 درصد حداكثري به صفر مي رسد. البته بازهم تفاوت زيادي بين افراد وجود دارد. در برخي ورزشكاران وقتي به 71 درصد حداكثري مي رسند سوخت چربي صفر مي شود و در برخي ديگر سوخت و ساز چربي تا 99 درصد اين مقدار هم ادامه مي يابد. در فعاليتهاي آهسته چربي آزاد مي شود. چنانكه در اين تحقيق ديديم، چربي انرژي خود را در

طول فعاليتهاي آرام هم از دست داده آزاد مي كند. در حقيقت، تحقيقات ديگر نشان داده است كه وقتي شما دوچرخه سواري، شنا، دويدن و … را با شدت متوسط و تنها 50 درصد حداكثري آن انجام مي دهيد. چربيها نيمي از كالري مورد نياز شما را تأمين مي كند دور يك ساعت اول، سوخت چربي پس از 2 ساعت ممكن است به مقدار 70 درصد انرژي مورد نياز شما هم برسد و در سه ساعت حتي تا 80 درصد اين انرژي را هم تأمين مي كند. چنانكه چربي در فعاليتها و تمرينات با شدت بالا مي سوزد، مي تواند در فعاليتهاي خفيفتر مثل

تمرينات نرمشي، آئروبيك، تمرينات شخصي و … هم مورد سوخت و ساز قرار گيرد. معمولاً محدودة بين 50 تا 65 درصد حداكثري را به نام «ناحية چربي سوري» (FBI) مي شناسند. چنانكه مي بينيم FBI بسيار شبيه ناحية سوخت حداكثري بيرمنگام است، FBZ و تمرينات واقع در اين منطقه واقعاً سبك هستند: 50 تا 65 درصد حداكثر تنها 65 تا 70 درصد ميزان ضربان قلب حداكثري است، مقدار كه هر انسان در حال قدم زدن معمولي به آن مي‌رسد براي يك ورزشكار با حداكثر ضربان قلب 200، اين مقدار حدود 130-152 مي باشد كه بسيار مقدار پاييني محسوب مي شود. افرادي كه در اندام مناسب نيستند لازم است بدانند كه احتياج به تمرينات سخت نيست تا آنها چربي خود را آب كنند، حتي آنها با حركات ساده هم

مي توانند به اندام متناسب برسند. اما مقدار كالري و چربي كه بايد براي تناسب اندام آزاد شود، بسيار بيش از مقداري است كه در FBZ مي‌سوزد. سوخت اضافه كالريها كه به علت فعاليتهاي شديد انجام مي گيرد مي تواند باعث كسري انرژي در بدن شود. وقتي كالريهاي توليدي براي تهية كالري مورد نياز بدن ناكافي باشد بدن شروع به «هضم خودش» مي كند و اين كار را با جستن در انرژيهاي ذخيره شده انجام مي دهد. اين يك نمونه از چگونگي فرايند FBZ مي باشد: فرض كنيد شما در حال به پايان رساندن 30 دقيقه تمرين دوچرخه سواري

هستيد ولي مطمئن نيستند كه در FBZ قرار داريد يا نه- در 50 درصد حداكثر- و يا در 75 درصد حداكثر هستيد. اين شدت تمرين حتماً بالاتر از FBZ مي باشد. ولي هنوز براي شما آسان مي نمايد، چه تمريني بهترين راه براي شكست و تجزية چربي ناخواستة بدن مي باشد؟ اگر شما به 50 درصد حداكثر برسيد به طور ميانگين 50 درصد انرژي مورد نياز شما را چربي تأمين مي كند، در سوي ديگر اگر شما به 75 درصد حداكثر مي رسيد چربي تنها 33 درصد كالري مورد نياز شما را تأمين مي كند، پس تمرين آرام تر باعث تجزية بهتر چربي مي شود.

مصرف كل كالري كليد اصلي است. در اينجا تنها يك مشكل وجود دارد. «تمرين ساده تر بهتر به نظر مي رسد اگر شما مقدار كلي كالري مصرفي در طول تمرين را در نظر نگيريد.» اين نكته را جك ويلمور، فيزيولوژيست از دانشگاه تگزاس بيان مي كند. از تحقيقات فيزيولوژيست معروف «ديوكاستل» ويلمر دريافت كه تمرين فردي سبك در حد 50 درصد حدود 220 كالري را در 30 دقيقه مصرف مي كند ولي وقتي مقدار به 75 درصد برسد اين مصرف انرژي به 330 كالري مي رسد. البته 50 درصد 220 كالري و 33 درصد 330 كالري عدد 110 را به ما نشان مي دهد. به بيان ديگر فعاليتهاي FBZ، و غير FBZ دقيقاً مقادير يكساني چربي را سوخت و ساز مي كنند در حاليكه در فعاليتهاي شديد، حالت غير FBZ شانس توليد يك انرژي لازم را

براي يك روز را افزايش مي دهد و بدن را مجبور به استفاده از ذخاير چربي براي متابوليسم روزمره مي‌كنند. اگر چربي تمام انرژي مورد نياز شما را تأمين كند شما نياز به سوزاندن كربوهيدراتها نداريد و ماهيچه هاي پاي شما پر از گليكوژن مي ماند، هر باريكه غذا مي‌خوريد كربوهيدرات از غذاي شما به داخل جريان خون شما مي شود و خون آنها را به ماهيچه ها منتقل مي كند و سلولهاي ماهيچه اي شما به علت پر بودن ذخيره آنها را نمي پذيرند. و كربوهيدرات اضافي دوباره تبديل به چربي مي شود. وقتي شدت تمرين FBZ كم باشد، سوخت كالري در دقيقه مقدار اندكي است. و ميزان سوخت كالري در يك چرخة FBZ معلوم و ثابت است. و در واقع ورزشكاري كه يك ساعت با شدت 75 درصد تمرين مي كند مي تواند يك تمرين 2 ساعته را با شدت 50 درصد به پايان برساند و در واقع كالري بيشتري (880 نسبت به 660) مي‌سوزاند و اين براي كساني كه مي خواهند وقت بيشتري صرف كنند بهتر است.

البته ايراد اين منطق آن است كه فردي كه نمي تواند يك ساعت با شدت 75 درصد فعاليت كند، مي تواند به سادگي اين شدت را به 50 درصد (يا حتي 60 درصد) كاهش دهد ولي بيشتر ادامه دهد. تنها 30 دقيقه بيشتر فعاليت در اين شدت مي تواند به مقدار يك فعاليت 90 دقيقه اي و يا 120 دقيقه در حالت FBZ كالري بسوزاند. به علاوه اغلب كساني كه تمرين مي كنند تحت فشار زماني و كمبود وقت قرار دارند و نمي توانند زمان زيادي را صرف تمرينات كم شدت بكنند، وقتي زمان تمرين محدود است دليلي براي كاهش سرعت تمرينات وجود ندارد مگر اينكه بدن كم بياورد. مؤثرترين راه براي كاهش چربي بدن سوزاندن آرام كالري به مقداري بيشتر از مقدار تأمين شدن مي باشد و همچنين ادامة اين چرخة منفي در يك دورة

زماني. يك تغيير اندك در برنامة تمريني- با كامل كردن حجم تمرين خود با شدت بيشتر و يا افزودن چند مايل يا دقيقه پياده روي معمولي- مي تواند باعث رسيدن به هدف باشد. دربارة ورزشكاراني كه به سختي چربي هاي اضافة خود را مي سوزانند و در واقع براي رسيدن به كالري مورد نياز با سوزاندن بافتهاي چربي مشكل دارند چه بايد كرد؟ اين هم يك امكان است- تضميني وجود ندارد كه يك سوخت و ساز كنندة ضعيف چربي هم بتواند با تمرينات مؤثر چربي هاي خود را بسوزاند. با استفاده از شيوه هاي آزمايشي بيرمنگان هم نمي توان به

دقت ميزات شدت تمرين را براي كسي كه مي خواهد حداكثر مقدار سوخت چربي را داشته باشد تجويز كرد. چنانكه ديديم، برخي ورزشكاران در 84 درصد به مرحلة سوخت حداكثري مي رسند در حالي كه ديگران در 42 درصد هم به اين مرحله مي رسند. تمرينات طولاني كه بيش از 90 دقيقه طول مي كشد، هم توانايي سوزاندن چربي در ورزشكاران را نشان مي دهد. برخي ورزشكاران استقامت مثل دوندگان ما را تن عقيده دارند كه سوخت و ساز چربي اصلي ترين منبع انرژي در طول مسابقات مي باشد، حتي اگر تنها آب و نوشيدنيهاي ورزشي بنوشند. البته اين ورزشكاران تا چند ساعت قبل از مسابقه غذاهاي شامل كربوهيدرات مصرف مي كنند. اين هضم و بلع كربوهيدراتي باعث كاهش فاحشي در ميزان

اكسيداسيون چربيها در طول تمرين مي شود. اين ورزشكاران بهتر است كه در طول تمرين از نوشيدن نوشيدنيهاي ورزشي منصرف شوند زيرا باعث قطع اكسيداسيون چربيها مي شود. يك مورد ديگر هم هست كه توجه بيشتري به تمرين FBZ جلب مي كند: سوخت حداكثري چربي نه تنها به ورود و جذب كربوهيدرات اوليه بلكه به وضع تمرين هم بستگي دارد. در يك تحقيق افرادي كه خوب تمرين كرده بودند در 40 درصدي به نقطة سوحت حداكثر چربي نه تنها به ورود و جذب كربوهيدرات اوليه بلكه به وضع تمرين هم بستگي دارد. در يك تحقيق افرادي كه خوب تمرين كرده بودند در 40 درصدي به نقطة سوخت حداكثري چربي نه تنها به ورود و جذب كربوهيدرات اوليه بلكه به وضع تمرين بلكه به وضع تمرين هم بستگي دارد. در

يك تحقيق افرادي كه خوب تمرين كرده بودند در 40 درصدي به نقطة سوخت حداكثري چربي رسيدند، در حاليكه افراد بدون تمرين در 59 درصدي به اين نقطه رسيدند. البته اين مشكلي براي ورزشكاراني كه مي خواهند چربي از دست دهند نيست. چنانكه گفتيم تمرينات و جلسات FBZ مي تواند فرد را به نقطة سوخت چربي برساند كه مقدار آن كمتر از زماني است كه شدت تمرين زياد است و تمرينات FBZ كالري كمتري مي‌سوزاند. براي از دست دادن چربي بدن، نيازي نيست كه يك متخصص سوخت و ساز چربي باشيد، تنها كالري را در يك راه مناسب و مستدل مصرف كنيد.

فيزيولوژي گام زدن در ورزشكاران استقامت اغلب ورزشكاران استقامت با «تقسيم دوگانة منفي» دور مسابقة خود به بهترين زمان دست مي يابند حركت سريعتر در نيمة دوم مسابقات نسبت به نيمه اول آن) براي دونده ها اين مورد از يك مايل تا دوي ماراتن صدق مي كند و استراتژي زماني هم حدود 5/49-5/50 تا 49-51 مي باشد كه بدين معني است كه بخش اول مسابقه حدود 5/50 تا 51 درصد زمان كلي و بخش دوم 49 تا 5/49 درصد را به خود اختصاص مي دهند. پس چرا كنيائي ها سريعتر اين مسابقه ها را انجام مي دهند؟ اگرچه شيوه هاي مسابقه در دوندگان كنيائي مختلف متفاوت است ولي مشهورترين آنها استارت خود را آنقدر سريع مي زنند كه ديگران را به ماندن در كنار خود به مبارزه مي طلبد. اين به طور خاص در مورد برخي صدق مي‌كند. اگر شما يك دوندة غير كنايي هستيد و مي خواهيد جزء. جزء 10 نفر اول باشيد بايد نزديك به گروه پيشرو در حركت باشيد و در واقع از قانون «تقسيم

دوگانة منفي» دور بمانيد. من خاطرات زيادي از مسابقات بزرگ دارم ولي برجسته ترين آنها در 1991 در بلژيك بود. در اولين مسابقة روز، دو دوندة كنيايي زن به سرعت از خط آغاز جدا شوند و ديگران با با فاصلة زيادي از خود جا نهادند. بعد از 400 متر يك فاصلة 50 متري بين آنها و نزديك ترين تعقيب كننده باقي ماند. تخمين محتاطانة من از زمان 400 متر اولية آنها 63 تا 65 ثانيه مي باشد. بعد از 800 متر، فاصلة بين آنها و ديگران به 100 متر رسيد كه اين فاصله در اغلب مسير مسابقه باقي ماند و بالاخره يا فاصلة 21 ثانيه نسبت به نفر دوم و 29 ثانيه نسبت به سومين نفر يكي از آنها از خط گذشت. هر دو كنيايي قانون دويدن را كنار زده و با قنون «تقسيم مثبت» مسابقه دادند. يعني قسمت اول آنها بسيار سريعتر از قسمت

دوم بود. نفر سوم كه محتاطانه و علمي و طبق عادت علمي دويده بود نتوانست برنده شود. ولي چرا آنها اينگونه عمل كردند؟ شروع سريع كنيايي ها اصل طلائي «تقسيم دوگانة منفي» اخذ شد را كرد، پس ما بايد بپرسيم چه رخ داده است. آيا اين قانون به اندازه اي كه گفته مي شود بزرگ و كامل نيست و يا كنيايي ها كاري مي كنند كه به آنها اجازه مي دهد قوانين ثابت فيزيولوژي تمرينات را ناديده بگيرند. براي پاسخ يك نقطة آغاز خوب لازم است، ابتدا دانشمندان تمرينات دوست دارند بيان كنند كه شروع سريعتر، يا تقسيم مثبت باعث

زمانهاي كم بهينه مي شوند زيرا خستگي استارت سريع اثر شديدي بر قسمت دوم مسابقه مي گذارد. در سوي ديگر شيوة تقسيم منفي باعث شادابي دوم مسابقه شده و اثرات خستگي در خط پايان را بسيار ناچيز مي كند، ورزشكاري كه بداند خط پايان نزديك است سعي بيشتريدر رسيدن به آن مي كند. در كل آلريك ورزشكار اتقامت با تقسيم منفي- بيش از مثبت- مسابقه را به دو بخش تقسيم كند، زمان كلي در مقايسه با زمان مرده و خستگي بسيار كم است- معمولاً آخرين تا مسير(با تقسيم منفي) به جاي آخرين تا مسير (با تقسيم مثبت) بنابراين وقتي كسي تقسيم دوگانة مثبت انجام دهد، اثر كاهشي كمتري دارد. در واقع شروع هوشيارانه با زمان از دست رفته اش با گامهاي بلند باعث پايان قويتر مسابقه مي شود. در حقيقت شروع سريع با زمان ذخيره شده اش با خستگي و سستي در طول مسابقه خنثي مي‌شود. كه باعث نوسان در طول مسابقه مي شود.