توان بی‌هوازی و عوامل موثر در آن چیست

توان بی‌هوازی

توان و توانمندی در کارهای ورزشی بسیار مهم است. در بسیاری از فعالیت‌های ورزشی بیشترین انرژی تولید شده در کوتاه‌ترین زمان عامل اصلی موفقیت ورزشکار می‌باشد. این موضوع در ورزش‌هایی چون پرش‌ها، دویدن‌های سریع و پرتاب‌ها کاربرد دارد. در پژوهش حاضر سیستم بی‌هوازی و در پی آن توان بی‌هوازی مورد نظر می‌باشد و توجه به این نکته حائز اهمیت است که اندازه‌گیری شدت تولید انرژی به طور غیر مستقیم در عضله غیر ممکن است و تنها انعکاسی از این فرآیند فیزیولوژیکی و متابولیکی که بصورت کار مکانیکی ظاهر می‌گردد، قابل اندازه‌گیری است (طاهری گندمنی، 1383).

توان بی‌هوازی حداکثر مقدار انرژی است که بدن می‌تواند آن را در مدت زمان معین، بدون مصرف اکسیژن تأمین کند. پیش از این، فیزیولوژیست‌های ورزشی ظرفیت بی‌هوازی و توان بی‌هوازی را شاخصی برای دستگاه اسید لاکتیک در نظرگرفتند (کردی، 1382).‌ بر اساس یافته‌های اخیر، توان بی‌هوازی حداکثر مقدار انرژی است که بدن می‌تواند آن را در مدت زمان معین، توسط دو دستگاه انرژی بی‌هوازی یعنی فسفاژن و اسید لاکتیک تأمین کند. عملکرد بی‌هوازی همچنین به دو بخش توان حداکثر و توان میانگین تقسیم شده است. حداکثر توان بی‌هوازی، بیشترین میزان انرژی است که از مسیر بی‌هوازی تولید می‌شود و توان میانگین، میانگین توان بدست آمده در طول اجرای یک فعالیت بی‌هوازی تقسیم بر زمان انجام فعالیت می‌باشد (قوجه لی، 1378). در تحقیق حاضر، ارزیابی سیستم بی‌هوازی و توان بی‌هوازی مدنظر است. روش مستقیم اندازه‌گیری بازده تولید انرژی در عضله اسکلتی مقدور نیست بنابراین از راه تعیین شاخص‌های منتخب عملکرد فیزیولوژیک اندازه‌گیری کارکرد دستگاه گلیکولیتیک امکان پذیر است.

دو مسیر در تولید انرژی به صورت بی‌هوازی دخالت دارند‌:

  • سیستم فسفاژن یا بی اسید لاکتیک
  • گلیکولیز بی‌هوازی یا بخش با اسید لاکتیک.

توان به میزان انرژی تولید شده در یک محدوده زمانی گفته می‌شود در حالی که ظرفیت به کل مقدار انرژی تولید شده در یک فعالیت بی‌هوازی اطلاق می‌شود. سیستم فسفاژن از ذخائر فراوان فسفو کراتین در عضلات جهت تولید ATP استفاده می‌کند، اما به علت محدود بودن این ذخائر عملکرد این سیستم برای مدت طولانی نمی‌تواند ادامه یابد، پس این سیستم دارای توان بالا و ظرفیت پائین است. سیستم گلیکولیز بی‌هوازی (با اسید لاکتیک) توانی مشابه با سیستم فسفاژن تولید می‌کند اما چون از یک سری واکنش‌های پیچیده جهت شکست کربوهیدرات و تولید ATP استفاده می‌کند، ظرفیت بالاتری دارد. نکته قابل توجه در عملکرد سیستم‌های انرژی این است که سیستم‌ها در شروع تمرین همراه با هم و همزمان شروع به کار می‌کنند (کارول و ریک[1]، 2002). در واقع هنگام شروع تمرین سیستم‌های تولید انرژی اعم از هوازی و بی‌هوازی به طور مجزا در تأمین ATP دخالت ندارند بلکه به محض شروع تمرین عملکردی این سیستم‌ها نیز شروع می‌شود. اما تولید انرژی از مسیر بی‌هوازی به علت تمام شدن ذخائر این سیستم و همچنین عدم توانایی تحمل عضلات در برابر محصولات این سیستم برای مدت طولانی ادامه نمی‌یابد و در نتیجه ورزشکار جهت ادامه فعالیت خود از شدت فعالیت کاسته و از سیستم هوازی به تولید انرژی می‌پردازد (گایینی و رجبی، 1383).

انواع توان با توجه به ویژگی‌های ورزشی

  • توان فرود واکنشی
  • توان پرتاب
  • توان جهش
  • توان شروع
  • توان شتاب گیری
  • توان کاهش شتاب (خداداد، 1369).

[1]-Carrol & Riek

عوامل مؤثر بر توان بی‌هوازی

– سن، جنس و توده عضلانی

مطالعات انجام شده در کودکان و نوجوانان نشان می‌دهد که عملکرد بی‌هوازی با افزایش سن بهبود می‌یابد. کودکان کم سن در مقایسه با بزرگسالان توده عضلانی کمتری دارند و بنابراین ذخائر انرژی آنها کمتر است و به همین علت توان بی‌هوازی آنها نسبت به بزرگسلان کمتر است. در اثر رشد و نمو، توده عضلانی کودکان افزایش پیدا می‌کند و همین طور تراکم ترکیبات فسفر‌دار و محتوی گلیکوژن در عضلات آنها بیشتر می‌شود و در نتیجه در مقابل اسید لاکتیک تحمل بیشتری پیدا می‌کنند، لذا توان بی‌هوازی با افزایش سن بتدریج پیشرفت می‌کند (طاهری گندمنی، 1383). توان بی‌هوازی افراد بعد از سن 20 سالگی شروع به کاهش می‌کند و این کاهش ظاهراً با افزایش سن رابطه خطی دارد به طوری که تقریباً هر 10 سال 6 درصد از توان بی‌هوازی کاسته می‌شود و این کاهش در مردان و زنان تقریباً مشابه است (آروین، 1377). در واقع اندازه توان بی‌هوازی به حجم عضلات درگیر بستگی دارد، هر اندازه توده عضلانی بیشتری به کار گرفته شود نسبت تارهای عضلانی درگیر بیشتر و بازده توان مکانیکی هم بیشتر است. بکارگیری تعداد واحد حرکتی می‌بایست در حد بهینه تحت سیستم عصبی عضلانی هماهنگ شوند. در تحقیق‌های انجام گرفته محاسبه بازده توان بصورت نسبتی از کل توده بدن نشان داده که، همبستگی بالایی بین حجم عضلات با بازده توان وجود دارد (کردی، 1383؛ گایینی و رجبی، 1383).

– دمای عضله

پدیده گرم کردن از جنبه آسیب شناسی بافت قبل از انجام هر فعالیت برای افزایش دمای عضله توصیه شده است. این بار و بار _ اور[1] در 1975 خاطرنشان کردند که گرم کردن اثر سودمندی در تولید بازده توان طی فعالیت‌های انفجاری و کوتاه مدت دارد. در مطالعه آنها روش متناوب گرم کردن میانگین توان را 7 درصد افزایش داد. این مقدار بیشتر از نسبت افزایش توان به شیوه گرم کردن پیوسته بود. اما در حداکثر توان تفاوتی بین دو روش مشاهده نشد. بنابراین در انجام فعالیت‌های انفجاری و بی‌هوازی کاربرد گرم کردن ضروری به نظر می‌رسد (طاهری گندمنی، 1383؛ گایینی و رجبی، 1383).

در مورد تأثیر دمای محیط بر عملکرد و توان بی‌هوازی ورزشکار نتایج متناقضی وجود دارد. اگر چه مطالعه انجام گرفته توسط کلارمونت[2] (1996) نشان داد افزایش یک درجه ای تأثیر قابل ملاحظه ای بر اجرای بی‌هوازی در آزمون وینگیت نداشت اما مطالعه انجام گرفته توسط بار _ اور و دوتان[3] در سال 1980 نشان داد که توان بی‌هوازی بدست آمده در دمای 30 تا 38 درجه نسبت به دمای 22 تا 23 درجه با محدودیت مواجه است. فاین و همکاران[4] در طی تحقیقی عملکرد بی‌هوازی را در دو محیط عادی (دمای c 5 ± 8/21 و رطوبت 5 ± 52%) و گرم کردن (دمای c 5 ± 6/29 و رطوبت 9 ± 51%) مورد بررسی قرار دادند آنها به این نتیجه رسید که هیچ تفاوتی معنی‌داری بین اجرای بی‌هوازی ورزشکارن در دو محیط وجود ندارد (قوجه لی، 1378؛ گایینی و رجبی، 1383).

[1]-Inbar & Bar Or

[2]-Claremont

[3]-Bar Or & Dotan

[4]-Fine & et al

تمرین

مطالعات متعددی تأثیر تمرین بر توان و ظرفیت بی‌هوازی را نشان می‌دهد. مطالعه انجام گرفته روی مردان نشان می‌دهد که توان بی‌هوازی پس از 6 هفته تمرین به میزان 0 درصد و پس از 10 هفته تمرین به میزان 8 درصد بهبود می‌یابد. مطالعه دیگر میزان پیشرفت در ظرفیت بی‌هوازی را بعد از 6 هفته تمرینات شدید 28درصد عنوان می‌کند. همچنین مقایسه افراد کم تحرک و افراد ورزشکار مشخص کرده است که توان و ظرفیت بی‌هوازی افراد ورزشکار به نحوه چشمگیری بالاتر از افراد کم تحرک است این موضوع نیز می‌تواند ناشی از تأثیر تمرینات ورزشی بر توان و ظرفیت بی‌هوازی باشد (شارکی، 1374؛ طاهری گندمنی، 1383).

وراثت

وراثت نقش اصلی در میزان و سرعت سازگاری بدن به تمرینات ورزشی را بر عهده دارد. به این صورت که افراد با بیشینه وراثتی خوب در تمرینات پیشرفت بیشتری را نشان می‌دهند. هر چند مطالعه اندکی در زمینه تأثیر وراثت بر توان و ظرفیت بی‌هوازی انجام گرفته است ولی نتایج تحقیق‌های انجام شده گواه آن است که توان و ظرفیت بی‌هوازی تحت تأثیر وراثت قرار دارد. این تأثیر در مواردی نظیر ورزشکاران برخی از کشورها در رشته‌های خاص بارز است (قوجه لی، 1378).

نوع انقباض عضلانی

توان اوج به نوع انقباظ عضلانی بستگی دارد. حداکثر تنش عضله حین انقباظ برون‌گرا بیش از حداکثر نیرویی است که در الگوی انقباض‌های درون‌گرا و ایزومتریک رخ می‌دهد. کارایی مکانیکی نیز تحت تأثیر نوع انقباض عضلانی قرار می‌گیرد، یعنی در شرایط مقدار معینی انرژی، بازده توان در انواع انقباض‌های عضلانی متفاوت است. به طوری که در انقباض ایستا (ایزومتریک) هیچ گونه بازده مکانیکی خارجی بدست نمی آید و سرعت انقباض عضلانی در این نوع انقباض صفر است (قوجه لی، 1378).

درصد توزیع تارهای عضلانی

تحقیق‌های متعددی ارتباط میان درصد توزیع تارهای عضلانی و توان بی‌هوازی را نشان دادند. ورزشکارانی که در رویدادهای ورزشی نیاز به توان و ظرفیت بی‌هوازی بالایی دارند دارای درصد تارهای تند انقباض (FT) بیشتری نسبت ورزشکاران رشته‌های استقامتی هستند. همین داشتن درصد تارهای تند انقباض (FT) نوعی مزیت در اجرای فعالیت‌های بی‌هوازی بشمار می‌آید. ورزشکاران رشته‌های دو سرعت، وزنه برداری مردان و پرتاب وزنه که به توان و ظرفیت بی‌هوازی بالاتری نیاز دارند از درصد تارهای تند انقباض (FT) بالاتری در عضلات خود بهره مند هستند (طاهری گندمنی، 1383).

– دامنه حرکت مفصل

ارتباط معینی بین تنش عضلات و دامنه حرکت آن گزارش شده است. هنگام اجرای آزمون توان بی‌هوازی، عامل دامنه حرکت اهمیت دارد. هنگام پرش عمودی مقدار زاویه مفصل زانو قبل از پرش بر روی اجرای پلایومتریک اثر قابل توجهی دارد، به علاوه تعداد پله‌ها در آزمون مارگاریا که با یک گام پیموده می‌شود با خمیدگی مفصل زانو جهت رسیدن به بازده توان مطلوب نسبت مستقیم دارد (طاهری گندمنی، 1383).

انعطاف‌پذیری یا دامنه حرکت مفصل نه به طور واضح یک آمادگی جسمانی است و نه یک توانایی هماهنگ کننده در نظر گرفته می‌شود، بلکه قابلیت پیچیده ای است که سطح آن توانایی‌های آمادگی جسمانی و هماهنگ کننده در اجراهای مختلف را تحت تأثیر قرار می‌دهد. انعطاف پذیری ارتباط نزدیکی با قدرت، استقامت، سرعت و مهارت دارد (مقدم، 1381).