دانلود پاورپوینت انرژی و خستگی

مبحث:انرژی و خستگی اندازه گیری میزان مصرف انرژی بدن انسان مقدار کمی اکسیژن ذخیره می کند .به همین دلیل ،به هنگام عبور خون از ششها ،مقدار اکسیژن ورودی به خون نسبت مستقیمی با مقدار اکسیژن مورد استفاده توسط بافتها برای متابولیسم هوازی دارد .بنابراین، با اندازه گیری مقدار اکسیژن دریافتی به وسیله ششها ،می توان برآورد دقیقی از میزان تولید انرژی هوازی بدست آورد. اندازه گیری مستقیم انرژی همان گونه که پیش از این گفته شد ،تنها حدود ۴۰درصد از انرژی آزاد شده در جریان متابولیسم گلوکز و چربیها در تولید ATPبه مصرف می رسد ۶۰ .درصد باقیمانده به گرما تبدیل می شود. بنابراین یکی از روشهای تخمین میزان تولید انرژی ،اندازه گیری میزان تولید گرما در بدن است .این روش اندازه گیری مستقیم انرژی نامیده می شود. روش اندازه گیری مستقیم انرژی دستگاه کالریمتری شامل یک اتاقک عایق بندی شده و نفوذ ناپذیر نسبت به هوا ساختند دیواره های اتاقک دارای لوله های مسی بسیاری است که آب از درون آنها عبور می کند .زمانی که فرد در درون اتاقک قرار می گیرد ،گرمای تولید شده توسط بدن به دیواره های اتاک می تابد و آب درون آنها را گرم می کند • تغییردردرجه حرارت آب و نیز تغییرات ناشی از تنفس در درجه حرارت هوای درون اتاقک ثبت می شود .این تغییرات ناشی از گرمای تولید شده توسط بدن است .با استفاده از روشهای بدست آمده. محاسبه متابولیسم امکان پذیر می شود. ساخت و به کارگیری کالریمترها بسیار پرهزینه و پیشرفت کار با آنها بسیار کند است .تنها برتری واقعی آنها ،اندازه گیری مستقیم گرما است .اگرچه کالریمتر توانایی اندازه گیری دقیق کل انرژی مصرفی بدن را دارد ،ولی نمی تواند تغییرات سریع در آزاد شدن انرژی را دنبال کند .به همین دلیل ،در جریان فعالیتهای اندازه گیری غیر مستقیم انرژی .مقادیر 02و CO2مبادله شده در ششها به طور طبیعی با مقادیر آزاد شده و مورد استفاده در بافتها برابر است .با دانستن این موضوع، می توان کالری مصرفی را با اندازه گیری گازهای تنفسی برآورد نمود .این روش برآورد انرژی مصرفی ،اندازه گیری غیر مستقیم انرژی نامیده می شود ،چون میزان تولید گرما به طور مستقیم اندازه گیری نمی شود .در مقابل ،انرژی مصرفی با استفاده از تبادالت تنفسی co2,o2محاسبه می شود. نسبت تبادل تنفسی • برای برآورد مقدار انرژی استفاده شده توسط بدن ،دانستن نوع غذاهای اکسید شده کربوهیدرات ،چربی و یا پروتئین ضروری است .مقدار کربن و اکسیژن موجود در گلوكز ،اسیدهای چرب آزاد و اسیدهای آمینه متفاوت است .به همین دلیل ،مقدار اکسیژن مورد استفاده در جریان متابولیسم به نوع سوخت اکسید شده بستگی دارد اندازه گیری غير مستقيم انرژی ،مقدار CO2آزاد شده ( )Vco2و اکسیژن مصرف شده Vo2را اندازه گیری می کند نسبت بین این دو مقداری نسبت تبادل تنفسی یا RERنامیده می شود. ‏RER=Vco2\vo2 اگرچه چربيها نسبت به کربوهیدرات ها ،انرژی بیشتری تولید می کنند ،ولی برای اکسیداسیون چربیها نسبت به اکسیداسیون کربوهیدراتها، اکسیژن بیشتری مورد نیاز است .این نشان دهنده پائین تر بودن مقادیر RERبرای چربیها نسبت به کربوهیدرات هاست از آنجا که مقدار RERبا اندازه گیری گازهای تنفسی تعیین می شود ،می توان از آن برای تعیین ترکیب غذاهای اکسیده شده استفاده کرد ارزش عددی RERبا تغيير نوع سوخت مورد استفاده برای تولید انرژی تغییر می کند. محدودیتها ی اندازه گیری غیر مستقیم انرژی از دقت باالیی برخوردار باشد محاسبه تبادل گازی نشان می دهد که محتوی اکسیژن بدن ثابت است و مقدار CO2مبادله شده در ششها متناسب با مقدار CO2آزاد شده از سلولهاست .خون سرخرگی حتی در جریان تمرینات شدید نیز تقریبا به طور کامل اشباع از اکسیژن (حدود ۹۸درصد) باقی می ماند .در چنین حالتی می توانیم فرض کنیم که اکسیژن دریافتی از هوای تنفسی متناسب با برداشت سلولی آن است .با این حال ،تبادل دی اکسیدکربن به ندرت ثابت باقی می ماند .منابع CO2بدن بسیار بزرگ هستند و می توانند با تنفس عمیق و با اجرای تمرینات بسیار شدید به سادگی تغییر استفاده از نسبت تبادل تنفسی نیز می تواند اشتباهاتی در پی داشته باشد .به یاد داشته باشید پروتئین به دلیل اکسیده نشدن نیتروژن ،به طور کامل اکسیده نمی شود .این موضوع نشان می دهد محاسبه میزان استفاده بدن از پروتئین به وسیله نسبت تبادل تنفسی ناممکن است .در نتیجه RER ،گاهی بیانگر RERبدون پروتئین است که به سادگی اکسیداسیون پروتئین را نادیده می گیرد. افزایش مقدار RERتا ارزشی برابر یک، بازتابی از تقاضا برای گلوکز خون و گلیکوژن عضالت است .همچنین این موضوع ممکن است نشانگر دفع بیشتر CO2از طریق خون نسبت به میزان تولید شده به وسیله عضالت باشد .به هنگام واماندگی و یا پیش از آن ،الكتات در خون تجمع می یابد .در چنین شرایطی ،بدن با آزاد سازی CO2بیشتر سعی می کند تا حالت اسیدی خون را خنثی کند .تجمع الکتات ،تولید CO2را افزایش می دهد، چون اسید اضافی موجب تبدیل اسید کربنیک به CO2در خون می شود .در اندازه گیری ایزوتوپیک متابولیسم انرژی در گذشته ،تعیین کل انرژی مصرفی روزانه هر فرد به ثبت مقدار غذای مصرفی چند روزه و اندازه گیری تغییرات ترکیب بدنی در طول این مد ت،بستگی داشت استفاده از ایزوتوپ ها به طور چشمگیری توانایی ما را در مطالعه متابولیسم انرژی افزایش داده است .ایزوتوپها عناصری با وزن اتمی غیر معمولی هستند که می توانند هم رادیواکتیو (رادیو ایزوتوپو) هم غیر  .به دلیل رادیواکتیو نبودن ایزوتوپ ها به دشواری ردی در درون بدن برجای می گذارد .با وجود اینکه ،ایزوتوپ های رادیواکتیو به سادگی در بدن شناسایی می شوند ،بااین حال برای بافتهای بدن بسیار خطر آفرین هستند و به ندرت در پژوهشهای انسانی استفاده می شوند .به دليل آهسته بودن نسبی تغییرات ایزوتوپی ،اندازه گیری متابولیسم انرژی باید در طول چند هفته انجام شود. بنابراین ،این روش برای اندازه گیری میزان متابولیسم در یک جلسه تمرین شدید مناسب نخواهد بود مصرف کل انرژی روزانه ومتابولیسم بسیار متغییر است وبه عوامل زیر بستگی دارد سطح رویه بدن در اثر گذاری متابولیسم از اهمیت ویژه ای برخوردار است .برخورداری از سطح رویه بزرگتر به مفهوم از دست دادن بیشتر گرمای بدن به وسیله پوست است که موجب افزایش میزان متابولیسم پایه می شود ،علت این امر نیاز به انرژی بیشتر برای حفظ درجه حرارت بدن است میزان متابولیسم پایه ،ارتباط مستقیمی با توده بدون چربی بدن دارد و به صورت کیلوکالری به ازای هر کیلوگرم از توده بدون چربی در دقیقه بیان می شود. برخورداری از توده بدون چربی بیشتر ،به مفهوم کل انرژی مصرفی روزانه بیشتر است .به یاد داشته باشید که زنان از توده چربی بیشتری نسبت به مردان برخوردار هستند .به همین دلیل ،زنان میزان متابولیسم پایه پایین تری نسبت به مردان هم وزن خود دارند. سن :میزان متابولیسم پایه با افزایش سن کاهش می یابد .درجه حرارت :با افزایش درجه حرارت بدن میزان مابولیسم افزایش می یابد فشار روانی :فشار روانی میزان متابولیسم پایه را از طریق افزایش فعالیت دستگاه عصبی سمپاتیک افزایش میدهد .هورمونها :تیروکسین از غده تیروئید و اپی نفرین ازقشر فوق کلیوی ،میزان متابولیسم پایه را افزایش می دهند ظرفیت بیشینه برای ورزش زمانی که از حالت استراحت شروع به ورزش می کنید ،نیاز به انرژی افزایش می یابد .متابولیسم نیز متناسب با متابولیسم باافزایش میزان فعالیت افزایش پیدا می کند. . اکسیژن مصرفی پس از تمرین • بدن انسان توانایی خوبی برای برآورد اکسیژن مورد نیاز خود ندارد .به هنگام شروع تمرین، دستگاه انتقال اکسیژن (تنفس و جریان خون )توانایی فراهم نمودن فوری مقدار اکسیژن مورد نیاز عضالت فعال را ندارد .در واقع اکسیژن مصرفی بدن به چند دقیقه زمان نیاز دارد تا به سطح مورد نیاز (حالت تعادل )برسد و فرآیندهای هوازی به طور کامل وارد عمل شوند .این در حالی است که نیاز بدن به اکسیژن در لحظه شروع تمرین به طور آشکاری افزایش می یابد. کسر اکسیژن به سادگی بر اساس اختالف موجود بین اکسیژن مورد نیازبرای یک کار معین (در حالت تعادل)ومقدار واقعی اکسیژن مصرفی محاسبه میشود با وجود ناکافی بودن اکسیژن عضالت با استفاده از مسیرهای بی هوازی به تولید ATP مورد نظر ادامه می دهند حتی .با وجود افزایش تقاضا برای انرژی ،سرانجام بدن به مرز محدودیت در مصرف اکسیژن می رسد .اگرچه برخی دانشمندان علوم ورزشی ،حداکثر اکسیژن مصرفی را عامل پیشگوی خوبی برای موفقیت در فعالیتهای استقامتی معرفی کرده اند ،با این حال ،برنده یک مسابقه ماراتن را نمی توان از روی اندازه گیریهای آزمایشگاهی حداکثر اکسیژن مصرفی دوندگان پیشگویی کرد ،به عالوه آزمونهای عملکردی در استقامت نیز تنها پیشگوی متوسطی از حداکثر اکسیژن مصرفی فرد هستند .در واقع عملکرد خوب به عوامل دیگری بیش از حداکثر اکسیژن مصرفی نیاز دارد همچنین ،نتایج پژوهشها اشاره به این نکته دارند که با تمرینات جسمانی ،حداکثر اکسیژن مصرفی تنها برای ۸تا ۱۲هفته افزایش می یابد و سپس با وجود ادامه تمرینات شدید ثابت باقی می ماند .در چنین شرایطی ،اگرچه افزایش حداکثر اکسیژن مصرفی ادامه پیدا نمی کند ،ولی عملکرد استقامتی به بهبود خود ادامه می دهد .درواقع ورزشکاران ممکن است توانایی بیشتری برای اجرای ورزشی در درصد باالتری از حداکثر اکسیژن مصرفی از خود نشان دهند • بنابراین ،عوامل تعیین کننده اصلی عملکرد استقامتی موفقیت آمیز فراتر از دو عامل vo2maxو درصدی از VO2maxاست که ورزشکار می تواند برای مدت طوالنی آن را حفظ کند .عامل بعدی شاید مربوط به آستانه الکتات باشد ،چون در جریان فعالیتهای استقامتی دراز مدت آستانه الکتات عامل تعیین کننده اصلی آهنگ حرکت است .بنابراین ،توانایی عملکرد در درصد باالتری از VO2maxبیانگر آستانه • الکتات باالتر است .و از آنجا که نیاز افراد به انرژی با اندازه بدنی تغییر می کند، • حداکثر اکسیژن مصرفی نیز به طور کلی در رابطه با وزن بدن و به صورت میلی لیتر اکسیژن به ازای هر کیلوگرم از وزن بدن در دقیقه ) kg . min .بیان می شود. این موضوع مقایسه دقیق تر افرادی با اندازه های بدنی متفاوت را امکان پذیر می سازد ،که در ورزشهای همراه با تحمل وزن مانند دویدن شرکت می کنند. • .بعد از سن ۲۵تا ۳۰سالگی ،مقدار حداکثر اکسیژن مصرفی افراد غیر فعال حدود یک درصد در سال کاهش می یابد .این موضوع شاید ناشی از افزایش سن و زندگی بی تحرک باشد. همچنین زنان بزرگسال به طور قابل توجهی حداکثر اکسیژن مصرفی پایین تری نسبت به مردان همسن خود دارند .برای این تفاوت جنسی دو دلیل وجود دارد ،یکی تفاوت در ترکیب بدنی است که زنان به طور کلی توده بدون چربی کمتری دارند و دیگری تفاوت در محتوای هموگلوبین خون است که زنان تعداد هموگلوبین کمتری دارند و بنابر این ظرفیت حمل اکسیژن آنان پایین تر است اکسیژن مصرفی در جریان برگشت به حالت اولیه در جریان دقایق اولیه برگشت به حال اولیه ،با وجود اینکه عضالت به طور فعال کار نمی کنند ،نیاز به اکسیژن به طور آنی کاهش نمی یابد و مقدار اکسیژن مصرفی برای مدت زمانی در سطح باالیی باقی می ماند در این حالت ،مقدار اکسیژن مصرفی از مقدار مورد نیاز زمان استراحت بیشتر می باشد که آن را وام اکسیژن می نامند .واژه دیگری که امروزه بجای وام اکسیژن استفاده می شود، اکسیژن مصرفی اضافی پس از ورزش ( ")EPOCاست EPOC .مقدار اکسیژنی است که بیش از مقدار مورد نیاز زمان استراحت به مصرف می رسد برای چندین سال ،منحنی EPOCبه عنوان یک منحنی با دو بخش جداگانه بخش سريع اول و بخش آهسته دوم مورد بررسی قرار می گرفت .بر پایه نظریه های کالسیک ،بخش سریع منحنی نشان دهنده اکسیژن مورد نیاز برای دوباره سازی ATPو pcrمصرف شده در جریان ورزش ،به ویژه مراحل اولیه آن است .بدون حضور اکسیژن کافی ،پیوندهای فسفات پرانرژی موجود در این ترکیبات برای فراهم نمودن انرژی مورد نیاز فعالیت شکسته می شوند .در جریان برگشت به حال اولیه ،این پیوندها نیازمند دوباره سازی از طریق فرآیندهای هوازی برای پرکردن ذخایر انرژی و یا بازپرداخت وام هستند .اما در رابطه با بخش آهسته منحنی ،تصور بر این بود که این بخش ناشی از دفع الكتات انباشته شده در بافتها از طریق تبدیل به گلیکوژن و یا اکسیداسیون و تبدیل به CO2و آب می باشد که انرژی مورد نیاز برای جایگزینی ذخایر گلیکوژن را فراهم می سازد. آستانه الکتات بسیاری از پژوهشگران ،آستانه الكتات را شاخص خوبی برای تعیین پتانسیل ورزشکار در ورزشهای استقامتی می دانند .آستانه الكتات نقطه ای است که الکتات خون در جریان ورزشهای با شدت فزاینده شروع به تجمع فراتر از سطوح استراحتی خود می کند .در جریان فعالیتهای سبک تا متوسط ،الکتات خون تنها افزایش اندکی نسبت به سطوح استراحتی از خود نشان می دهد .با افزایش شدت فعالیت ،الكتات به سرعت تجمع پیدا می کند مثال در سرعتهای پایین شناکردن ،سطح الکتات خون برابر با سطوح حالت استراحت و یا نزدیک به آن باقی می ماند • ،سطح الکتات خون در جریان فعالیت ورزشی باشدت فزاینده نیز به سرعت افزایش پیدا می کند .این نقطه روی منحنی نشان دهنده آستانه الکتات است. • اکسیژن مصرفی را برای نشان دادن نقطه ای که الکتات خون شروع به تجمع می کند ،در نظر میگیرند .این مقادیر ،نقطه استاندارد مرجعی را به دست می دهد که تحت عنوان شروع تجمع الکتات خون يا oBLAنامیده می شود. • آستانه الکتات معموال بر پایه درصدی از حداکثر اکسیژن مصرفی ( )VO2maxبیان می شود که تجمع الکتات در آن درصد رخ می دهد. توانایی پرداختن به ورزشهای با شدت باال بدون تجمع الکتات برای ورزشکاران بسیار سودمند است ،چون تشکیل الکتات نقش مهمی در بروز خستگی دارد .در نتیجه ،آستانه الکتات در ۸۰درصد حداکثر اکسیژن مصرفی نشان دهنده قدرت تحمل باال نسبت به آستانه ای در ۶۰درصد حداکثر اکسیژن مصرفی است .در مورد دو نفر با توانایی یکسان در برداشت اکسیژن ،فردی که آستانه الکتات باالتری دارد ،از عملکرد استقامتی بهتری برخوردار است. • آستانه الکتات زمانی که به عنوان درصدی از حداکثر اکسیژن مصرفی بیان می شود ،یکی از بهترین شاخصها برای تعيين آهنگ حرکت ورزشکار در فعالیتهای استقامتی مانند دوچرخه سواری و دوهای استقامتی است در افراد تمرین نکرده ،آستانه الکتات در ۵۰تا ۶۰درصد حداکثر اکسیژن مصرفی آنها به دست می آید .در حالی که ورزشکاران استقامتی زبده ممکن است در ۷۰تا ۸۰ درصد حداکثر اکسیژن مصرفی خود نیز به آستانه الکتات نرسند. آستانه الکتات بازتابی از تاثیر متقابل دستگاههای تولید انرژی هوازی و بی هوازی است .برخی از پژوهشگران عقیده دارند آستانه الکتات نشان دهنده تغيير جهت معنی دار به سوی گلیکولیز بی هوازی است که موجب تشکیل الکتات می شود .افزایش ناگهانی الکتات خون در نتیجه افزایش شدت فعالیت را آستانه بیهوازی نیز نامیده اند. اقتصاد فعالیت زمانی که در اجرای ورزشی مهارت الزم را بدست آوردید ،تقاضا برای انرژی در جریان فعالیت کاهش می یابد .در واقع از کارایی بیشتری برخوردار شده اید این دو دونده در موقعیتهای مختلفی با هم به رقابت پرداختند .در جریان مسابقات ماراتن، آنها با چنان آهنگی دویدند که به ۸۵درصد حداکثر اکسیژن مصرفی خود نیاز داشتند .به طور میانگین ،کارآیی دونده Aدر دویدن موجب برتری ۱۳دقیقه ای وی در این مسابقات شد .به علت اینکه حداکثر اکسیژن مصرفی آنها یکسان است ولی نیازهای انرژی آنها در جریان این فعالیتها تفاوت دارد ،بخشی از برتری دونده Aرا می توان به کارآیی باالی وی در دویدن نسبت داد. هزینه انرژی برای فعالیتهای مختلف • مقدار انرژی مصرفی برای فعالیتهای مختلف بر اساس شدت و نوع ورزش تغییر می کند. هزینه انرژی بسیاری از فعالیتها به طور معمول با اندازه گیری اکسیژن مصرفی در جریان فعالیت ،برای مشخص نمودن میانگین برداشت اکسیژن در واحد زمان تعیین می شود • این مقادیر به نوبه خود از بخش بی هوازی فعالیت و اکسیژن مصرفی اضافی پس از فعالیت ( )EPOCچشم پوشی می کند .این موضوع از اهمیت زیادی برخوردار است، دامنه مصرف کل انرژی روزانه بسیار متغییر است وبستگی به عوامل بسیاری دارد: سطح فعالیت سن جنسیت اندازه بدن وزن ترکیب بدن • انرژی مسئول تمامی شکلهای خستگی نیستند .احساس خستگی که اغلب در پایان کار روزانه تجربه می کنیم ،به مقدار کمی ناشی از قابلیت دسترسی به ATPاست .خستگی ممکن است ناشی از فشارهای محیطی نیز باشد که هموستاز بدن را تغییر می دهد. علل خستگی دستگاههای انرژی تجمع فراورده های متابولیسم ناتوانی در سازوکارانقباضی تار عضالنی تغییرات در دستگاه عصبی سه دلیل نخست در درون عضله رخ می دهندو بیشتر اوقات با خستگی محیطی ارتباط دارند تغییرات در دستگاه عصبی نیزمی تواند به خستگی مرکزی منجر شود دستگاههای انرژی و خستگی ATP_PCrواکسیداسیون وگلیکولیزبی هوازی دستگاههای انرژی از موارد روشنی • هستند که باید به هنگام بررسی علل ممکن در بروز خستگی مورد توجه • قرار گیرند • مکانیزم خستگی به نوع و شدت تمرین نوع تارهای عضالنی عضالت درگیر و شرایط تمرینی فرد وحتی رژیم غذایی فرد بستگی دارد. تخلیه فسفو کراتینPC • که در جریان انقباضهای بیشینه تکراری، خستگی همراه با تخليه PCrاست .اگرچه ATP مسئول مستقيم تامین انرژی برای این گونه فعالیتهاست ،ولی به هنگام فعالیت عضالنی با سرعتی کمتر از PCrتخلیه می شود ،چون ATPبه وسیله دستگاههای دیگر نیز تولید می شود .اما با تخليه PCrتوانایی بدن برای جایگزینی سریع ATPمصرفی به شدت کاهش می یابد • هنگام وأماندگی ممکن است هر دو ATPو PCT تخلیه شوند برای به تاخیر انداختن خستگی ،ورزشکار باید میزان تالش خود را با تنظیم دقیق آهنگ حرکت کنترل کند ،تا تخليه زود هنگام PCrو ATPرخ ندهد .اگر اهنگ حرکت در شروع فعالیت خیلی سریع باشد ATP ،و ‏PC rدر دسترس به سرعت کاهش خواهد یافت و موجب خستگی زود هنگام و ناتوانی در حفظ آهنگ حرکت در مراحل پایانی فعالیت خواهد شد .تمرین و تجربه، اجازه داوری در مورد آهنگ حرکت را به ورزشکار می دهد و امکان استفاده کارآمدتر از ATPو PCrرا برای کل فعالیت فراهم می سازد| . تخلیه گلیکوژن سطوح ATPعضله به وسیله تجزیه هوازی و بی هوازی گلیکوژن عضله نیز حفظ می شود .در فعالیتهایی که بیش از چند ثانیه به طول می انجامد ،گلیکوژن عضله منبع انرژی اولیه برای ساختن ATPاست .متاسفانه ذخایر گلیکوژن محدود هستند و به سرعت تخلیه می شوند. به هنگام استفاده از PCrمیزان تخلیه گلیکوژن عضله تحت تاثیر شدت فعالیت می باشد وافزایش میزان کار موجب کاهش نامتناسب در گلیکوژن عضله می شود  ،در تمرینات دراز مدت خستگی همزمان با کاهش گلیکوژن عضله رخ می دهد. دوندگان ماراتن همگی اشاره به این نکته دارند که شروع ناگهانی خستگی را در کیلومتر ۲۹تا ۳۵تجربه کرده و از آن به عنوان (به دیوار سنگی کوبیدن) یاد می کنند .دست کم بخشی از این احساس را می توان به تخلیه گلیکوژن عضله نسبت داد. تخلیه گلیکوژن در انواع مختلف تارهای عضالنی فراخوانی تارهای عضالنی و چگونگی تخلیه ذخایر انرژی آنها از الگوهای ویژه ای پیروی می کند .در جریان ورزش، تخلیه گلیکوژن در تارهایی رخ میدهد که بیش از سایر تارها به کار گرفته شده اند در جریان تمرینات استقامتی مانند دو ۳۰کیلومتر که به تولید نیروی متوسطی نیاز است ،تارهای STبیشتر مورد استفاده قرار می گیرند. الگوی تخلیه گلیکوژن در تارهای STو FT به شدت فعالیت بستگی دارد .به یاد داشته باشید که تارهای STاولین تارهایی هستند که در جریان ورزشهای سبک فرا خوانده می شوند .زمانی که نیاز به تنش عضله افزایش یابد ،تارهای FTaنیز برای تولید نیرو وارد عمل می شوند .در فعالیتی با شدت بیشینه، تارهای FTbنیز به جمع تارهای فعال افزوده می شوند .تخلیه گلیکوژن باید از چنین الگوی یکسانی پیروی کند. مکانیزیم خستگی ناشی از تخلیه گلیکوژن میزان معینی از متابولیسم گلیکوژن عضله برای ادامه یافتن متابولیسم اکسایشی کربوهیدرات ها وچربی ها که توسط چرخه کربس صورت می گیرد الزم است میزان خاصی از تجزیه گلیکوژن برای فراهمی نیکوتینامید آدنین دی نوکلیوتید وادامه یافتن چرخه انتقال الکترون الزم است همزمان باتخلیه گلیکوژن تکیه روی متابولیسم چربی های آزاداست که سرعت انتقال اسید های چرب آزاد به درون میتوکندری به علت کاهش گلیکوژن کم است که باعث خستگی میشود تخلیه ی گلیکوژن در گرو ه های عضالنی مختلف آزمودنیها به مدت ۲ساعت با ۷۰درصد VO2 maxروی نوار گردان و در سه وضعیت هموار ،رو به باال و رو به پایین دویدند نتایج مربوط به تخلیه گليكوژن در سه گروه از عضالت پایین تنه را با هم مقایسه کرده است: • پهن جانبی )راست کننده ی زانو)، دوقلو(راست کننده مچ پا) نعلی (راست کننده مچ پا) نتایج نشان می دهد که عضله دو قلو گلیکوژن بیشتری نسبت به پهن جانبی و نعلی در هر سه وضعیت دویدن مصرف می کند .این موضوع بیانگر این واقعیت است که عضالت راست کننده مچ پا که در جریان دوهای استقامت کار بیشتری انجام می دهند، به احتمال زیاد در این گونه فعالیتها بیش از عضالت ران از گلیکوژن تخلیه می شوند و جایگاه اصلی بروز خستگی در عضالت اندام تحتانی هستند تخلیه گلیکوژن وگلوکز خون گلیکوژن عضله به تنهایی نمی تواند کربوهیدرات کافی برای چند ساعت ورزش را فراهم سازد .در جریان ورزشهای استقامتی، تحویل گلوکز از خون به عضالت سهم زیادی در تامین انرژی مورد نیاز دارد .کبد نیز با تجزیه گلیکوژن ذخیره خود موجب ثابت نگهداشتن سطح گلوکز خون می شود .در مراحل اولیه فعالیت ،به طور نسبی نیاز اندکی به گلوکز خون برای تولید انرژی وجود دارد ،اما در مراحل پایانی یک فعالیت استقامتی، گلوکز خون ممکن است سهم بیشتری در تولید انرژی داشته باشد .با افزایش مدت فعالیت ،کبد هماهنگ با برداشت گلوکز توسط عضالت باید به طور فزاینده ای گلیکوژن بیشتری را تجزیه کند. • ذخایر گلیکوژن کبد محدود است و کبد نمی تواند گلوکز را به سرعت از سایر سوبستراها تولید کند .در نتیجه ،زمانی که برداشت عضالنی گلوکز از میزان گلوکز تولید شده به وسیله کبد فراتر برود ،سطح گلوکز خون افت خواهد کرد .با ناتوانی در به دست آوردن گلوکز کافی از خون ،عضالت باید بیش از پیش به ذخایر گلیکوژن خود تکیه کنند .این موضوع موجب شتاب بخشیدن به تخلیه گلیکوژن عضالت و بروز واماندگی زود هنگام می شود. • توجه داشته باشید تخلیه گلیکوژن و کاهش گلوکز خون موجب محدودیت عملکرد ورزشکار در فعالیتهایی می شود که 60دقیقه تا 90به طول می انجامد .در فعالیتهای کوتاه مدت، خستگی به احتمال زیاد ناشی از تجمع فرآورده های متابولیکی مانند الکتات و * Hدر درون عضالت است. فراورده های متابولیک وخستگی • در فعالیتهای کوتاه مدت ،شدید فسفات آزاد Piباتجزیه ATP,PCrافزایش می یابندودیگر فراورده های متابولیکی مانند الکتات و یون هیدروژن Hگرما در درون عضالت مورد توجه است. • ورزش در هوای گرم موجب افزایش مصرف کربوهیدرات هاو تخلیه سریع گلیکوژن می شود • در دمای سردتر وگرم تر آزمودنی زودتر به واماندگی میرسد اسید الکتیک و یون هیدروژن وخستگی • مثال در ماراتن سطح اسید الکتیک در پایان مسابقه و با وجود بروز واماندگی هنوز نزدیک، مقادیر حالت استراحت است .همان گونه که در بخش پیشین گفته شد ،در مورد ورزشکاران استقامتی ،خستگی ناشی از فراهم نبودن انرژی کافی است ونه اسیدالکتیک باال • فعالیت های سرعتی در دومیدانی,دوچرخه سواری وشنا همگی موجب افزایش تجمع اسیدالکتیک می شوند ولی اسید الکتیک حاصل تجزیه وتبدیل به الکتات می شود وباعث تجمع یون هیدروژن در سلول عضالنی میشود که خود باعث اسیدوز میشود • فعالیتهای کوتاه مدت و شدید مانند دوها و شناهای سرعت وابستگی زیادی به گلیکولیز دارند و مقادیر زیادی الکتات و * Hدر درون عضالت تولید می کنند .خوشبختانه سلولها و مایعات بدن دارای بافرهایی مانند بی کربنات ( )HCO3هستند که اثر تخریبی H+را به حداقل می رسانند .بدون وجود این بافرها H+ ،موجب کاهش PHتا حدود 1/5می شود که برای سلولها بسیار کشنده است .به دلیل ظرفیت بافری بدن، غلظت * Hحتی در جریان ورزشهای بسیار شدید نیز در سطح پایینی باقی می ماند و به PHعضله اجازه نمی دهد که حتی در شرایط واماندگی نیز از7/1حالت استراحت به پایین تر از 6/6تا6/4 افت کند • .اغلب پژوهشها پذیرفته اند که پایین بودن PH عضله عامل اصلی محدود کننده عملکرد و علت اولیه خستگی در جریان ورزشهای کوتاه مدت بیشینه است ،برگشت PHعضله به حالت پیش از ورزش و پس از یک وهله فعالیت شدید وامانده ساز ،نیاز به حدود ۳۰تا ۳۵دقیقه زمان برای برگشت به حال اولیه دارد .حتی زمانی که PHعضله به حالت طبیعی برمی گردد ،سطح الکتات خون و عضله می تواند در سطح کامال باالیی باقی بماند .با این حال، تجربه نشان داده است که ورزشکار می تواند حتی با PHعضالنی زیر ۷و سطح الکتات خون باالی ۶تا ۷میلی مول در لیتر نیز که ۴تا ۵ برابر حالت استراحت است ،به فعالیت نسبتا شدید خود ادامه دهد. خستگی عصبی-عضالنی خستگی ممکن است ناشی از ناتوانی در فعال کردن تارهای عضالنی باشد که وظیفه دستگاه عصبی است برای فعال کردن غشاء تارهای عضالنی تکانه های عصبی در طول صفحه محرکه انتهایی انتقال می یابند و موجب رهایی كلسیم از شبکه سارکوپالسمی تارهای عضالنی می شوند. سپس ،کلسيم با تروپونین ترکیب شده و انقباض عضالنی شروع می شود .اجازه دهید در مکانیزم عصبی احتمالی را که می تواند موجب اختالل در این فرآیند و بروز خستگی شود مورد بررسی قرار دهیم دستگاه عصبی مرکزی • دستگاه عصبی مرکزی ( )CNSنیز ممکن است جایگاهی برای بروز خستگی باشد، • محدودیت عملکرد در یک ورزش وامانده ساز ممکن است بیشتر روانشناختی باشد .مکانیزم های دقیق مسئول خستگی CNSهنوز به طور کامل درک نشده اند .تعیین این نوع خستگی خواه به تنهایی مربوط به CNSباشد و یا در ارتباط با انتقال عصب محیطی ،بسیار دشوار است. انتقال عصبی خستگی ممکن است در صفحه محرکه انتهایی رخ دهد که از انتقال تکانه عصبی به غشاء تار عضالنی جلوگیری می کند ممکن است آزاد شدن و یا ساخته شدن استیل کولین ()ACh کاهش یابد ACH .یک میانجی شیمیایی است که تکانه عصبی را از عصب حرکتی به غشاء عضله منتقل می کند .و ممکن است فعالیت کولين استراز افزایش یابد .کولین استراز آنزیمی است که ACHرا که موجب انتقال تکانه عصبی می شود ،تجزیه می کند و در نتیجه از تجمع ACH کافی برای شروع پتانسیل عمل جلوگیری می کند .و ممکن است فعالیت کولين استراز کاهش یابد .کاهش فعالیت کولین استراز موجب افزایش بیش از حد ACHو در نتیجه فلج تار عضالنی می شود .و ممکن است آستانه تحریک غشاء تار عضالنی باالتر برود .و ممکن است برخی مواد برای اتصال به گیرنده های غشاء تار عضالنی با ACHبه رقابت بپردازند ،بی اینکه غشاء را فعال کنند .و ممکن است پتاسیم فضای درون سلولی عضله ی در حال انقباض را ترک کند که موجب کاهش پتانسیل غشاء به نصف ارزش حالت استراحت می شود. خستگی ممکن است ناشی از انباشتگی کلسیم در توبولهای Tباشد که موجب کاهش کلسيم در دسترس برای انقباض عضالنی خواهد شد .در واقع ،تخليه PCr و ساخته شدن الکتات ممکن است میزان تجمع کلسیم در درون توبولهای Tرا افزایش دهد CNCنیز ممکن است به عنوان یک مکانیزم محافظتی موجب خستگی شود. خستگی ادرا کی معموال از خستگی فیزیولوژیکی پیشی می گیرد و ورزشکارانی که احساس واماندگی می کنند ،اغلب می توانند از نظر روانی برای ادامه فعالیت تشویق شوند.