پاورپوینت مبانی فیزیولوژی ورزشی

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

مبانی فیزیولوژی ورزشی

اسلاید 2 :

متابولیسم عضله: انرژی برای فعالیت ورزشی
توانایی انجام کار، به وجود آوردن تغییر جهت و حفظ زندگی همگی به انرژی نیاز دارند
سلولهای بدن به منظور حفظ حیات و انجام کار، باید بطور مداوم انرژی شیمیایی داشته باشند.
آزاد شدن انرژی شیمیایی از طریق فرآیندهای متابولیسم نیرو را برای فعال سازی عضلات و تکمیل عملکردهای مورد نیاز سلولهای زنده فراهم می کند.

اسلاید 3 :

انرژی برای فعالیت ورزشی
کربوهیدرات ها، چربی ها و پروتئین هایی که ما می خوریم به صورت مستقیم برای انقباض عضلانی استفاده نمی شوند. بلکه، انرژی که مولکولهای این مواد غذایی را به هم متصل می کند باید به صورت شیمیایی آزاد شود و به شکل یک « فسفات پرانرژی» به نام آدنوزین تری فسفات(ATP ) ذخیره شود.
ترکیب شدن و جدا شدن این ترکیبات پرانرژی به وسیله پروتئین خاصی به نام آنزیم تسهیل می شود

اسلاید 4 :

شکل 1-1 انرژی رها شده از ATP به وسیله فعال سازی آنزیم ATPase

اسلاید 5 :

اصل واکنش های جفت شده
واحدهای ساختاری برای بازسازی ATP در فراورده های حاصل از شکستن آن یعنی آدنوزین دی فسفات(ADP ) و فسفات آلی ( Pi ) بازسازی می شود.
انرژی لازم برای بازسازی ATP از سه مجموعه واکنش های شیمیایی متفاوت که در درون بدن اتفاق می افتند فراهم می شود
انرژی رها شده از هر کدام از این سه مجموعه واکنش با انرژی مورد نیاز برای بازسازی ATP جفت می شود.
آدنوزین تری فسفات یا ATP نوکلئوتیدی است که در سلولها به عنوان حامل انرژی بکار میرود. آدنوزین فسفات که ترکیب شیمیایی خاصی است، در تمام جانداران برای تبدیل انرژی به کار میرود. آدنوزین تری فسفات با انتقال انرژی خود به مولکولهای دیگر، گروه انتهایی فسفات خود را از دست داده و به آدنوزین دی فسفات ADPتبدیل میشود یا اینکه با از دست دادن دو گروه فسفات (PP۱)، به آدنوزین مونو فسفات AMP تغییر مییابد، که این فراوردهها نیز مجدا میتوانند با کسب فسفات به ATP تبدیل شوند.همچنین این ماده پیش ماده DNA و RNA است و از آن به عنوان کوآنزیم استفاده می شود

اسلاید 6 :

اصل واکنش های جفت شده
بیوشیمیست ها به این ارتباطات عملکردی واکنش های جفت شده می گویند، و نشان داده شده است که چنین ترکیبی اصل اساسی درگیر در تولید متابولیکی ATP است.
در واکنش های شیمیایی، معادلات واکنش های جفت شده می تواند به صورت زیر باشد:
انرژی + B+ A AB : معادله 1
CD D+ C+ انرژی : معادله 2
برای مثال:
(1) انرژی + فسفات غیرآلی + کراتین کراتین فسفات
(2) ATP Pi + ADP + انرژی

اسلاید 7 :

متابولیسم هوازی و بی هوازی
واژه متابولیسم به مفهوم کل واکنش های شیمیایی است که در داخل بدن رخ می دهند
متابولیسم هوازی به یک سری از واکنشهای شیمیایی اشاره دارد که به تجزیه کامل کربوهیدراتها و چربیها به دی اکسید کربن، آب و انرژی در حضور اکسیژن منجر می شود ( این فرایند اکسیداسیون نامیده شده و در میتوکندری رخ می دهد)
متابولیسم بی هوازی به یک سری از واکنشهای شیمیایی اشاره دارد که به تجزیه نسبی کربوهیدرات به ترکیبات واسطه ای و مقدار اندکی انرژی بدون حضور اکسیژن منجر می شود.

اسلاید 8 :

سیستم ATP-PC
برای ذخیره شدن انرژی در درون سلولها مولکول فسفات پرانرژی دیگری به نام فسفوکراتین(Pcr)، مورد استفاده قرار می گیرد.
انرژی حاصل از Pcr نمی تواند مستقیماً برای انجام کار در سلولها استفاده شود، بلکه این انرژی برای بازسازی مولکول ATP مورد استفاده قرار می گیرد
هنگامی که از طریق انزیم کراتین کیناز جدا شدن گروه فسفات از ATP انرژی آزاد شد، از طریق شکستنPcr به کراتین(cr) و فسفات غیرآلی (Pi)که انرژی لازم برای تولید ATP را فراهم می کند، مولکول ATP می تواند بازسازی شود.

اسلاید 9 :

شکل 1-2: انرژی و فسفات غیرآلی (Pi) که از تجزیه کراتین فسفات به دست می آیند برای ترکیب شدن گروه فسفات سوم به آدنوزین دی فسفات مورد استفاده قرار می گیرند تا آدنوزین تری فسفات(ATP) تشکیل شود.

اسلاید 10 :

سیستم ATP-PC
ظرفیت حفظ سطح ATPبا استفاده از انرژی برگرفته از فسفوکراتین محدود است.
از آن جایی که ذخایر ATP و Pcr تنها می توانند انرژی مورد نیاز عضله را برای چند ثانیه هنگام یک فعالیت شدید حفظ نمایند، عضلات برای تولید ATP باید به فرایندهای دیگری متکی باشند.

اسلاید 11 :

سیستم ATP-PC

اسلاید 12 :

سیستم گلیکولیز
گلیکولیز عبارت از تجزیه کربوهیدرات (نشاسته و قند) در غیاب اکسیژن وبا حضور اکسیژن است
اکسیداسیون کربوهیدرات : سه فروآیند را دربر می گیرد ۱- گلیکولیز ۲- چرخه کربس ۳- زنجیره انتقال الکترون.
در این سیستم، گلیکوژن، قندی که درون سلول ذخیره شده است. از طریق عمل آنزیم های گلیکولیزی خاص شکسته می شود و در حضور اکسیژن به اسیدپیرویک و در غیاب اکسیژن به تولید و تجمع اسیدلاکتیک و تولید انرژی به شکل ATP می شود.
اسید پیرویک در حضور اکسیژن به ترکیبی به نام استیل کوآنزیم A تبدیل می شود .
استیل کوآنزیم A وارد چرخه کربس می شود.
در پایان چرخه (کرپس) ۲ مول ATP تشکیل شده و کربوهیدرات اولیه (سوبسترا) به کربن و هیدروژن تجزیه می شود .
کربن با اکسیژن ، دی اکسید کربن می سازد و از سلول خارج شده بوسیله خون به ششها برای دفع می رود .
تنها 3 مول ATP از تجزیه بی هوازی یک مول گلیکوژن (180 گرم) تولید می کند.

اسلاید 13 :

سیستم گلیکولیز

اسلاید 14 :

سیستم گلیکولیز
هر دوی سیستم های انرژی ATP-PC و گلیکولیز در تولید سریع ATP برای فعالیت عضلانی شدید نقش مهمی بازی می کنند.
از آن جایی که میزان مصرف انرژی تارهای عضله هنگام فعالیت ورزشی ممکن است 200 برابر بیشتر از حالت استراحت باشد، فراهم کردن کل انرژی مورد نیاز حتی با این دو روش تولید انرژی هم غیرممکن است. بنابراین، بدون وجود سیستم انرژی موثر دیگر، حداکثر مدت فعالیت ورزشی ممکن است تنها به چند دقیقه فعالیت محدود شود.

اسلاید 15 :

سیستم انرژی اکسیداتیو ( هوازی)
فرایند تجزیه مواد سوختی در حضور اکسیژن متابولیسم هوازی نامیده می شود
تولید بی هوازی ATP، بدون اکسیژن، کاملاً ناکارامد و ناکافی است. متعاقباً، متابولیسم هوازی روش اصلی تولید انرژی هنگام رویدادهای استقامتی است که فشار زیادی بر توانایی ورزشکار برای فراهم نمودن اکسیژن برای عضلات فعال وارد می کند.
مولکولهای کربوهیدرات، چربی و پروتئین سوختهای مورد نیاز برای راه اندازی این سیستم تولید ATP را فراهم می کنند.

اسلاید 16 :

سیستم انرژی اکسیداتیو ( هوازی)
در درون هر تار عضله، ساختارهای ویژه ای برای تولید نیروی به نام میتوکندری وجود دارد که برای تولید مقدار زیادی ATP مواد سوختی را مورد استفاده قرار می دهد.
برای انجام موثر این کار، و برای سرعت بخشیدن به میزان تولید انرژی، میتوکندری پروتئینهای ویژه ای که آنزیم های اکسیداتیو نامیده می شوند را به کار می گیرد
در این فرایند، انرژی متصل به اتمهای کربن(C)، اکسیژن (O2)و هیدروژن (H+) که مولکولهای کربوهیدرات و چربی را تشکیل می دهند، از طریق عمل آنزیمهای اکسیداتیو آزاد می شود و منجر به تشکیل ATP می گردد.

اسلاید 17 :

سیستم انرژی اکسیداتیو ( هوازی)
در حضور اکسیژن، دو مولکول هیدروژن با مولکول اکسیژن ترکیب می شوند تا آب(H²O) تشکیل شود که اجازه می دهد این سیستم انرژی بدون اختلال به کار خود ادامه دهد. دی اکسید کربن(CO2 ) که از ترکیب کربن و اکسیژن این سوخت ها تشکیل می گردد، دیگر فراورده زاید متابولیسم هوازی است.
CO2 به راحتی به خارج از سلولها منتشر می شود و توسط خون سیاهرگی به سوی ریه ها منتقل می شود، جایی که در داخل هوای بازدمی از بدن خارج می شود.

اسلاید 18 :

شکل 1-5 : انرژی موجود در مولکولهای کربوهیدرات , چربی و پروتئین از طریق اعمال آنزیمی برای تشکیل ATP به منظور کار سلولی مورد استفاده قرار می گیرد.

اسلاید 19 :

سیستم انرژی اکسیداتیو ( هوازی)
برای نشان دادن ظرفیت عضلات برای کار هوازی اندازه گیری سطح آنزیمهای اکسیداتیو مورد استفاده قرار می گیرد.
آنزیمهایی مانند سوکسینات دهیدروژنازو سیترات سنتازبه صورت مخفف SDH و CS نوشته می شوند.
تحقیقات نشان داده اند که رابطه نزدیکی بین توانایی یک عضله برای اجرای فعالیت بلندمدت و مقدار آنزیمهای اکسیداتیو وجود دارد

اسلاید 20 :

شکل 1-6 : رابطه بین حداکثر اکسیژن مصرفی و فعالیت سوکسینات دهیدروژناز (SDH) عضله پهن جانبی.