شرح و اهمیت سوخت و ساز برای تمرین شنا

به گزارش گروه ورزشي باشگاه خبرنگاران، ظرفیت عملکردی سیستم عضلانی، عمدتاً به وسیله مقداری انرژی ای که برای فعالیت عضلانی در دسترس قرار می گیرد تعیین می گردد. هر قدر انرژی بیشتری در ثانیه در دسترس قرار گیرد، عضله می تواند سخت تر(شدیدتر) به فعالیت وا داشته شود. اگر به هر دلیلی انرژی کمتری در دسترس قرار گیرد، از شدت فعالیت عضلانی کاسته شده و اگر به هر دلیلی انرژی کمتری در دسترس قرار گیرد، از شدت فعالیت عضلانی کاسته شده و شناگر مجبور به آهسته شنا کردن می شود.
تولید این انرژی در بافت عضلانی به وقوع می پیوندد و از طریق ATP(آدنوزین تری فسفات) به اجزای عضلانی در حال کار، منتقل می گردد. عضله فعال، انرژی ای را که توسط ATP حمل شده گرفته و در آن نقطه ATP را به ADP (آدونزین دی فسفات) کم انرژی یا AMP( آدونوزین مونو فسفات) تبدیل می کند.
ATP در عضله تنها در مقادیر بسیار کم وجود دارد(5/5 میلی مول به ازای هر کیلوگرم اندازه گیری شده در عضله مرطوب ، داسون 1983) و بنابراین باید به هنگام فعالیت جایگزین گردد. اگرچنین اتفاقی نیفتاد، عضله به سرعت با کمبود انرژی روبرو و شناگر مجبور به قطع یا آهسته کردن فعالیت تا موقعی که مجدداً انرژی کافی در دسترس قرار بگیرد خواهد شد.
3 روند بیوشیمیایی مختلف می توانند موجب پر شدن مجدد ADPکم انرژی به ATP پرانرژی ( ریفسفوریلاسیون ADP) شوند 2 تا از این روندها می توانند بدون نیاز به اکسیژن انجام شوند و بنابراین سیستم های سوخت و ساز بی هوازی نامیده می شوند یکی از آنها سیستم تولید انرژی بی هوازی بدون لاکتیک و دیگری سیستم تولید انرژی بی هوازی لاکتیکی نامیده می شوند. روند سوم برای تولید ATP پرانرژی نیازمند اکسیژن ااست که ما آن را سیستم سوخت وساز هوازی می نامیم.
از دیدگاه سوخت و سازی ( بدون در نظر گرفتن اثر متقابل تکنیک و قامت جسمانی) شنا کردن با بهترین زمان ممکن متناسب است با، کل انرژی (Etot) فراهم شده به وسیله 3 سیستم تولید انرژی.
انرژی بی هوازی بدون لاکتیک = EAL
انرژی بی هوازی لاکتیکی = EAL
انرژی هوازی = EAL
این بدان معنی است که هر قدر انرژی بیشتری بتواند در هر ثانیه توسط 3 سیستم انرژی تحویل گردد، عملکرد ورزشی به هنگام مسابقه بهتر خواهد بود. بیان این مطلب مهم است که بالاترین تحویل کل انرژی (Etot) به صورت خودکار، به تنهایی به وسیله بیشینه سازی ظرفیت تولید انرژی هر یک از 3 سیستم به دست نمی آید. در حقیقت برای بدست آوردن بالاترین کل انرژی (Etot) هر سیستم باید به روشی تمرین داده شود و یا بهبود یابد که بیشینه تحویل انرژی سیستم های دیگر را مانع نگردد.
همچنین، ما باید به این موضوع توجه کنیم که شناگری که دارای تکنیک و قامت جسمانی(به عنوان مثال طول بدن) بهتری است، زمان سریع تری را از تولید یکسان انرژی به دست خواهد آورد.برای مثال تحقیقات تجربی نشان داده است که هر قدر شناگر بلندتر باشد انرژی هوازی کمتری برای یک سرعت معین نیاز دارد.
این حقیقت را نباید از نطر دور داریم که با هر اجرایی از شنا هر 3 سیستم تحویل انرژی فعال می شوند. حتی سرعت های کوتاه 15-20 متری که در اکثر موارد به عنوان اجراهای بی هوازی بدون لاکتیک محض از آنها یاد می شوند، 2 سیستم انرژی دیگر را تحریک می کنند. سهم هر کدام از 3 سیستم تحویل انرژی از فعالیتی به فعالیت دیگر بسته به این موارد متفاوت است:
• مدت فعالیت
• شدت فعالیت
• دوره استراحت بین فعالیت های متوالی
برای این که تمرین اثر بخشی داشته باشد بسیار حائز اهمیت است که هر کدام از 3 بسیستم تولید انرژی با توجه به مسائل زیر بهبود پیدا کنند:
• اهمیت یا درگیری آنها در رویداد رقابت
• قابلیت تمرین پذیری فردی شناگر در هر یک از 3 سیستم
این بدان معنی است که مفهوم " هرچه بیشتر، بهتر" معتبر نیست. برای مثال اگر شناگر استقامتی، ظرفیت بی هوازی( تجزیه گلیکژن به پیروات) خود را در مقایسه با ظرفیت هوازی اش تا حد زیادی تمرین دهد، یا اگر وی به تمرین های بی هوازی به سرعت واکنش نشان دهد، سهم مشارکت ظرفیت هوازی وی در جریان رقابت استاقمتی کاهش خواهد یافت. در نتیجه این شناگر هرگز قادر به کسب بهترین اجرای ورزشی ممکن در مسابق استقامتی نخواهد بود با وجود اینکه سطح طرفیت هوازی اش این امکان را به وی می داده است.
بنابر این مهم است که تعادلی میان ظرفیت های بدست آمده سیستم های تحویل انرژی هوازی و بی هوازی ایجاد گردد تا بهترین اجرای رقابتی به دست آید. این مسئله بعداً به عنوان تنظیم دقیق بحث خواهد شد و مطلب مهم ویزه ای در جریان دوره تمرینی پیش رقابتی است.
مطالبی که در ادامه آمده است به تفصیل معنی، اهمیت و تمرین پذیری این 3 سیستم انرژی را در اول کتاب( جدول 1) نیز بیان شد، تنها آمادگی بدنی تعیین کننده اجرای رقابتی نیست. در حقیقت علی رغم تولید زیاد کل انرژی (Etot) اگر اجزای تعیین کننده دیگر مانند تکنیک، قدرت ذهنی و.... به صورت مناسبی توسعه نیافته باشند، اجرای رقابتی محدود خواهد شد. انتقال خوب از انرژی از "انرژی داخلی")=(Etot به "انرژی خارجی" یعنی انرژی مکانیکی که فراهم کننده سرعت شنا است(= کارکرد نیروهای پیشبرنده که به مقاومت آب فائق آمده اند) بسیار مهم است و برای شناگران سطح بالا تعیین کننده برد و باخت آنها خواهد بود. نتیجتاً، تکنیک و آمادگی بدنی، هر دو باید با دقت و هوشیارانه تمرین داده شوند.
تولید انرژی بی هوازی بدون لاکتیک (سیستم کراتین فسفات)
همان طور که قبلاً اشاره شد،ATP می تواند از راه های مختلفی تولید شود. یک روش تولید ATP پر انرژی این است که یک فسفات (p) از کراتین فسفات (cp) مستقیماً به ADP کم انرژی انتقال یابد. بنابراین ATP پرانرژی دوباره حاصل شده و تنها کراتین (C) به عنوان پس مانده باقی می ماند. هیچ لاکتاتی در جریان این روند به وجود نمی آید و اکسیژنی مورد نیاز نیست. به این دلیل است که این سیستم، سیستم انرژی بی هوازی بدون لاکتیک نامیده می شود.
ADP+CP→ATP+C
در مقایسه با دو سیستم دیگر تولید انرژی ، سیستم بی هوازی بدون لاکتیک یا سیستم کراتین فسفات:
• انرژی را به سرعت تحویل می دهد.
• بیشترین انرژی را در هر ثانیه تولید می کند(60-100 کیلو کالری در دقیقه یا 250-420 کیلو ژل در دقیقه 1980 R.Guillet).
• تنها برای چند ثانیه می تواند در سطح بیشینه کار کند.
• این شکل تولید انرژی مشابه با انرژی است که به وسیله باطری ها تحویل می گردد.
به محض این که کلید روشن می شود باطری انرژی فراهم می کند، هر قدر که انرژی بیشتری از باطری به دست آید منبع انرزی سریع تر تخلیه خواهد شد. باقیمانده یعنی کراتین یا در این مثال باطری خالی، بعد از فعالیت قابل پر شدن است.
اهمیت آن در شنا
این سیستم تولید انرژی برای فعالیت های انفجاری مانند سرعت های کوتاه یا استارت ها که نیازمند تولید انرژی انفجاری هستند، بسیار مناسب است. از آنجایی که میزان کراتین فسفات در عضله محدود است، این سیستم تنها می تواند برای چند ثانیه انرژی تعویض گردد. به طور متوسط، انسان بین 11 تا 23 میلی مول کراتین فسفات در هر کیلو گرم از وزن عضله را در اختیار دارد( 1983Dawson، 1981 Di prampero) که تنها فراهم کننده انرژی کافی برای حفظ یک فعالیت بیشینه برای حدود 4 ثانیه است.
به هر حال شتاب گیری سرعت ضعیف همیشه نمی تواند به کمبود ذخیره کراتین فسفات نسبت داده شود، در بیشتر موارد بهتر است که این موضوع را به کمبود قدرت، هماهنگی و تکنیک نسبت داد.
تمرین پذیری – (کم)
موجودی کراتین فسفات بستگی به توده عضلان و نوع تار عضله دارد. تارهای عضلانی تند انقباض، حاوی کراتین فسفات بیشتری نسبت به تارهای عضلانی کند انقباض هستند( تند انقباض 0/2 ± 0/22 و کند انقباض 3/1 ± 2/13 میلی مول بر کیلوگرم، اندازه گیری شده در حالت مرطوب، 1982 Meyer). بنابر این مقدار زیاد تارهای تند انقباض در هر کیلو گرم عضله، نشانه مقدار بیشتر کراتین فسفات در هر کیلوگرم کل وزن عضلانی است.
این که چه میزان تمرین می تواند باعث تغییر نسبت بین تارهای تند انقباض و کند انقباض گردد، هنوز به گرمی مورد بحث است. معلوم است که نوع تار عضله توسط بیشینه تحریکات تخلیه شده به عضله توسط عصب حرکتی به هنگام فعالیت ، تعیین می گردد(1983 Freybd، 1997 Staron، 1997 Stephens) تارهای تند انقباض دارای اعصاب حرکتی ای هستند که می توانند عضله را با تواترهای بسیار بالا تحریک کنند، در حالی که اعصاب حرکتی تارهای عضلانی کند انقباض تواترهای بیشینه نسبتاً کمی را تامین می کنند.
ارسال فرکانس های بالای تحریک های عصبی به عضله از طریق تحریک الکتریکی در چند هفته، می تواند تارهای کند انقباض را به تارهای تند انقباض را به تارهای تند انقباض تبدیل کند(1996 Bacou، 1998 Barjot، 1980 Buchthal). به هر حال این نکته باید مورد توجه قرار گیرد که وقتی تارهای عضلانی تند انقباض جدید تحت کنترل نورون های حرکتی واقعی خود برگردند، که تنها قادر به ارسال تکان های تحریکی با فرکانس پایین هستند، تارهای عضلانی تند انقباض دوباره به تارهای عضلانی کند انقباض رجعت می کنند. به علاوه به علت این حقیقت که اکثر نورون های حرکتی، به سختی می توانند الگوی فرکانس خود را وادار به تغییر کنند،" تارهای تند انقباض جدید" از ظرفیت های به دست آمده تازه خود استفاده نکرده (خاصیت انفجاری و غیره) و در این هنگام شروع به بازگشت به تارهای کند انقباض می کنند.
تنها درصد کمی از نورون های حرکتی وجود دارند که می توانند با تمرین تواتر تحریکی بیشینه اشان را تغییر دهند. اگر ما می خواهیم که ذخیره کراتین فسفات را افزایش دهیم باید به زیر گروهی از تارهای عضلانی تند انقباض ( تارهای اکسایشی تند انقباض، یا تارهای عضلانی تند انقباض که از اکسیژن استفاده می کنند) تکیه ، که می توانند به وسیله این درصد کم نورون های حرکتی، تحریک گردند.
امکان دیگری برای بالا بردن ذخیره کراتین فسفات افزایش توده عضلانی است. به هر حال مادامی که درصد بین تارهای عضلانی کند انقباض و تند انقباض ثابت باقی بماند، به میزان کراتین فسفات در هر کیلو گرم از عضله نیز بدون تغییر باقی مانده و در نتیجه تنها می توانیم انتظار عایدی ناچیزی را داشته باشیم. بهبود در اجرای ورزشی از طزیق افزایش توده عضلانی گاهی اوقات می تواند به سرعت تبدیل گردد. به هر حال تا زمانی می توان این انتظار را داشت که مضرات افزایش توده عضلانی، کسب قدرت را خنثی نسازد.