Maksimal oksijen tuketimi (max.VO2): Giderek artan aerobik bir kas egzersizi esnasında, kullanılan maksimal oksijen miktarıdır. Maksimal aerobik guc ya da maksimal aerobik metabolizma olarak da tanımlanır. Olcum genellikle; L/dak (dakikada kullanılan oksijenin litre olarak miktarı) ya da ml/dak/kg (vucut ağırlığının kilogramı başına dakikadaki mililitre olarak miktarı) olarak değerlendirilir. Ust duzey bir max.VO2; - yuksek şiddet ve uzun sureli egzersizleri desteklemeye, - yoğun bir egzersizden sonra cabuk toparlanmaya -aşırı yorgunluk gostermeksizin daha aktif olmaya, - onemli antrenman yuklerini desteklemeye, - uzun sureli yarışmalarda daha başarılı olmaya olanak sağlar. Max.VO2, buyume ile kızlarda 14-15 yaşa kadar, erkeklerde 18-20 yaşa kadar artış gosterir. Buyumeye bağlı olan bu artış, ozellikle duzenli, yoğun ve uzun sureli calışmalar ile onemli derecede geliştirilebilir. Max.VO2, ortalama olarak erkek cocuklarda kızlara oranla daha yuksektir, yetişkin yaştan itibaren yaş ile azalır. Sedanterlerde (Durağan yaşayanlarda) bu azalış hızlı olur. Aerobik: Serbest oksijenin varlığında oluşan organik surecleri tanımlar. Bu surecte, oksijen, su oluşturmak icin canlı hucrede okside edilen ve besinlerde bulunan organik molekullerin hidrojeni ile birleşir. Bu, suyun oluşumu ile sentezlenen enerjinin bir miktarı ısıya donuşur, diğer kısmı hucrelerde birikir. Bu surec esnasında serbestlenen oksijen miktarı kişinin aerobik kapasitesine goredir. Aerobik Guc: Maksimal aerobik guc, Max.VO2’ nin %100’ undeki bir efora denk gelen guctur. Watts olarak olculur. Enerji aerobik anaerobik sureclerden kaynaklanır. Bu durumda egzersizin suresi, asidoz ve glikojen oranının duşmesi sonucu, sınırlıdır. Maksimal Aerobik Hız (MAH): Sporcunun maksimal aerobik gucte ya da max.VO2’ nin %100’ unde urettiği hareket suratidir. Olcum km/saniye olarak yapılır. Max. VO2 yi bilmekten cok fizyolojik gelişimi daha fazla kolaylaştıran koşu hızlarının dozajını ayarlamak icin zorunlu olan, maksimal aerobik hızı bilmek daha onemlidir. Aerobik Kapasite: Bireyin soluduğu havadan alabildiği ve dokulara doğru taşıyabildiği maksimal oksijen miktarıdır. Aerobik kapasite ya L/dakika (birim zamandaki oksijen hacmi) ya da ml/kg/dak (birim zamanda, birim vucut ağırlığına oksijen hacmi) olarak acıklanır. Aerobik dayanıklılık: Max.VO2’ nin olası en yuksek bir yuzdesini uyaran bir eforun desteklenebildiği “sure” dir. Diğer bir deyişle, maksimal aerobik gucun yuksek bir yuzdesini uzun sure surdurebilme kapasitesidir. Ornek; maksimal aerobik hızın % 90’ nına denk gelen bir hızı sabit olarak surdurmek ve bu hızda koşulan mesafeyi ya da sureyi olcmek. Anaerobik: Serbest oksijenin ya da solunum ile alınan oksijenin yokluğunda cereyan eden organik surecleri tanımlar. Bu tur calışma şiddetinde organizma, oksijen alımı ve enerji ihtiyacları arasındaki metabolik dengeyi sağlayamaz. Bu surecte enerji; - ya adenozin trifosfatın (ATP) ve kreatin fosfatın (CP) parcalanması ile, - ya da karbonhidratların (glikoz-glikojen) laktik aside parcalanması ile elde edilir. Anaerobik sureclerde organizma, calışma esnasında oluşan toplam laktik asidin eleminasyonuna eşit bir oksijen borcu oluşturur. Anaerobik dayanıklılık: Anaerobik ortamda gercekleştirilen fiziki calışma dayanıklılığıdır; bireyin olası en buyuk oksijen borcunu oluşturma yeteneğine bağlıdır. Laktik Asit (LA): Laktik asit nedir? Her insanın vucudunda oluşan tabii bir organik bileşiktir, kas, kan ve vucudun değişik organlarında bulunur. Laktat ile aynı anlamda kullanılır, laktat, laktik asidin sodyum (Na)-potasyum (K) tuzudur. Laktik asit nereden gelir? Laktik asidin temel kaynağı, glikojen olarak adlandırılan, karbonhidratın yıkımı sonucu oluşan bir yan urundur. Anaerobik glikoliz sonucu piruvat uretildiği zaman kas hucresi onu aerobik olarak enerji uretimine katmayı dener. Şayet, kas hucresi uretilen tum piruvatı kullanma kapasitesine (aerobik olarak) sahip değilse, piruvat laktata donuşur. Laktat, laktik asidin Na, K tuzudur, laktik asit ile aynı anlamda kullanılır. Aerobik Eşik: Nispeten zor bir aerobik calışma esnasında kanda yaklaşık 2 mmol/L laktatın uretildiği duzeydir. Antrenmanın tekrarı olduğu durumlar haric, bu eşiğin altındaki uyarılar yetersizdir. Ust duzey dayanıklılık sporcusunda Max.VO2’nin yaklaşık %70’ine, yaklaşık 140 nabız/dakikaya, durağan bireylerde Max.VO2’nin yaklaşık %60’ına, 130 nabız/dakikaya denk gelir. Anaerobik Eşik: Kas calışması esnasında artık oksijen ihtiyacının yeterince karşılanamadığı, aerobik sureclerin otesindeki calışma şiddeti ya da surekli bir anaerobik calışmadaki kabul edilir asidoz sınırıdır (4 mmol/L). Bu eşikten oteye interval calışmalar devreye girer. Ust duzey dayanıklılık sporcusunda Max.VO2’nin %80’ine, yaklaşık 170/175 nabız/dakikaya denk gelir. Calışma yuku: Antrenman cercevesinde organizmaya dayatılan iş miktarıdır. Yuk; - ya calışma birimi (kilogram ya da watt) - ya da calışmaya bağlı direkt fizyolojik parametrelere gore (kalp atım hızı, solunum debisi, oksijen tuketimi vb.) acıklanır. Yuk calışma kapasitesini artırır. Onun antrenman değerlerini korumak, "alışma" fenomenini onlemek icin, duzenli olarak yuklenmenin hacmini ve şiddetini artırmak gerekir. Antrenmanın etkinliği, temel olarak, onun uygulama bicimlerine, dengesine ve yukun mantıki hesaplanmasına dayanır. Optimal yuk: Antrenman programının belirli bir anında beklenilen etkiye uyumlu calışma yukudur. Optimal yuk alışkanlık duzeyini aşmak ve surantrenman riski olmadan kişinin performans duzeyini iyileştirmek icin gerekli olan calışma miktarıdır. Kaynak; Hilmi Karatosun. Antrenmanın Fizyolojik Temelleri. Tuğra Matbaası Isparta. 2003 METABOLİZMA Metabolizma kavramı genel olarak şu uc farklı olayı kapsar; - Vucut ici ve vucut dışı kaynaklardan enerji uretimi, - Fonksiyonel ve yapısal doku bileşenlerinin sentezi, - Oluşan metabolik atık maddenin uzaklaştırılması. Bu durumda organizmadaki madde ve enerji donuşumlerinin tumunun metabolizma kapsamına girdiğini soyleyebiliriz. Metabolizma iki alt birimden meydana gelir; anabolizma ve katabolizma. Anabolizma: Kucuk molekullerden buyuk molekullerin sentezi ve enerji depolanmasıdır (protein, yağ, karbonhidrat şeklinde). Katabolizma: Buyuk molekullerin (karbonhidrat, yağ, protein) kucuk molekullere donuşmesi ve bu esnada enerji uretimidir. Organizmanın en onemli enerji kaynağı ATP şeklinde depolanan yuksek enerjili fosfat (PO4) bağlarından oluşan kimyasal bileşiktir. Adenozin – PO3 ~ PO3 ~ PO3 “ ~ “ yuksek enerjili fosfat bağlarının semboludur. Bu iki yuksek enerjili bağlarını her birinin ayrılmasıyla fizyolojik koşullarda 12.000 kal/mol (= 12 k.kal) Kalori: Birim zamanda organizmadan ısı şeklinde serbestlenen enerji birimidir. 1 cal: 1 gr. suyun sıcaklığını bir derece yukseltmek icin gereken ısı 1 Cal: 1000 cal (Cal= Kal=kilo kalori) = bir kg. suyun ısısını bir derece yukseltmek icin gereken ısı miktarıdır. 1 kilo kalori = 4184 joule Tum besinlerin enerji değeri eşit değildir. Bir gram icin; -karbonhidratlar 4 kalori, -proteinler 4 kalori -yağlar 9 kalori enerji verirler. Yağlı maddeleri tuketmek en iyi secim gorunse de hic bir şey gercekten daha farklı olamaz. Gercektende profesyonel sporcular ozellikle yarışma oncesi yağlı besinlerin tuketimini en aza indirirler. ENERJİ URETİMİ Kaslar kimyasal enerjiyi mekanik enerjiye cevirirler. Kas enerjisinin kaynağı organik fosfat (PO4) bileşikleri olan ATP (Adenozin tri fosfat) ve CP'dir (Kreatin fosfat) . Kas aktivitesi veya genel vucut dokularının aktivitesi icin gereken enerji 2 ana metabolik yol ile temin edilir. - Anaerobik sistem (yol) - Aerobik sistem (yol) 1.Anaerobik sistem: Anaerobik deyimi enerji eldesinde oksijenin olaya karışmadığını ya da cok az karıştığını belirtir. Bu sistemde enerji iki şekilde elde edilir. A.Alaktik Anaerobik Sistem (Fosfatojen Sistem = ATP-CP): Terim, anaerobik ortamda elde edilen enerji esnasında yan urun olarak laktik asitin oluşmadığını acıklar.Enerji, kaslarda hazır olarak bulunan ATP' den elde edilir. Tukenen ATP' yi CP bir fosfatını vererek yeniler. - Hucrede fazla ATP sentezlenince bunun buyuk kısmı CP’ ye donuşturulerek depolanır. ATP tukendiği anda bu depo kullanılır. - Fosfokreatin + ADP ATP + kreatin şeklinde reversible ilişki; konsantrasyona gore surekli iki yonlu calışır. - CP’den enerji transferinin onemli tarafı, bu olayın saniyenin kucuk bir bolumunde gercekleşmesidir. Bu olay ozellikle ani bir kas kasılması sağlar. ATP ile beraber bu sisteme fosfatojen sistem denir ve her ikisi toplam 8 – 10 saniye maksimal kas gucu sağlar. B.Laktik Anaerobik Sistem: Terim, anaerobik ortamda elde edilen enerji esnasında yan urun olarak laktik asitin oluşduğunu acıklar. Karbonhidratların bir ozelliği O2 siz ortamda da enerji icin kullanılabilmeleridir. Bu sistemde glikoz veya glikojenin glikolitik yol ile yıkımı olur. (hızı:2,5mol/dk) - Glikoz + 2ATP (once purivat, sonra laktat oluşur) = 2 Laktik Asit + 4ATP, net kazanc 2 ATP - Glikojen + 1ATP 2 Laktik Asit + 4ATP, (net kazanc 3ATP) - Glikozdan ATP uretiminin farkı; hucreye giren serbest glikozun parcalanmadan once 1 mol ATP ile fosforilasyonudur. (+ 1 ATP’ de yıkım icin kullanılır, tuketim=2 ATP). - Oysa glikojendeki glikoz zaten fosforiledir. Bu durumda hucredeki anaerobik koşullar icin en onemli kaynak depo glikojendir. Depo Oksijen: Vucutta depo oksijen; 0.5 litre akciğerlerdeki havada, 0.25 litre vucut sıvılarında erimiş olarak, 1 litre hemoglobinde ile birleşmiş olarak, 0.3 litre miyoglobinde bulunur (toplam; 2 litre). Ozellikle akut hipoksilerde hemoglobindeki mevcut depo oksijen ancak 1-2 dakika yeter, bu sure dışında ek enerji kaynağı gerekir. Anaerobik glikoliz ile de birkac dakikalık ek enerji sağlanır. Bu sırada glikoz piruvat (O2 varlığında kas glikojeni fazla laktata cevrilmiyor, bir kısmı Krebs siklusuna girer; aerobik glikoliz) , sonra laktata cevrilir; laktat hucre dışına difuze olur.Bu durum yani hipoksi maksimal kas kasılmasının ilk dakikalarında ortaya cıkar. Kasta depo glikojen (ilk 10 saniyede fosfojen sistem yeterli ) 10.saniye sonunda bu sistem devreye girer; 1-2 dakikalık kısa sureli ağır aktiviteler icin depolar kullanılır. Glikojen tukenince ağır aktivite sonlanır ve artık aerobik sistem (ki bu sistem anaerobikten yavaş enerji uretiyor; glikojen laktik anaerobik sistem (anaerobik glikoliz), aerobik glikolizden 2,.5-3 kat daha hızlı calışır (mitokondriyal oksidatif sistem =aerobik sistem, daha yavaş ama kalıcıdır.) - Fosfatojen sistemin enerji uretim hızı ise anaerobik sistemin yaklaşık 2 katıdır. Ağır egzersizde glikojen deposu azalırken laktik asit konsantrasyonu artar. Egzersiz sonrası normal oksijen sağlanarak biriken laktik asit, tekrar glikoza cevrilir (coğu karaciğerde). Bir kısmı da (1/5) piruvik aside cevrilerek siklik asit siklusunda kullanılır. 2.Aerobik Sistem: Besin maddelerinin mitokondrilerde oksidasyonu ile ATP sentezidir. Glikoz, yağ asitleri, aminoasitler, O2 ile birleşerek AMP (Adenozin mono fosfat) ve ADP (adenozin di fosfat)’ nin ATP’ye cevrilmesinde tuketilecek buyuk miktarlardaki enerjiyi serbestleştirirler. Orneğin: Depo glikojen tukenince yerine plazmadan glikoz alımı ile enerji sağlanır. Glikoz once piruvik aside donuşur. Ortamda yeterli O2 varlığında piruvik asit Krebs siklusuna girerek bir glikozdan 40 mol ATP elde edilir (2 ATP kullanılır net kazanc 38 ATP’dir). Besinler ve O2 olduğu surece bu uretim sınırsızdır (O2 yetersiz ise piruvat laktata donuşur; anaerobik sistem). Karbonhidratların enerji icin yetersiz olduğu veya kullanılmadığı koşullarda yağ asitleri, mitokondrilerde CO2 ve H2O’ya kadar yıkılır. Yağ asitleri oksidasyonu, serbest yağ asitlerinin kandan hucrelere alınmasıyla başlar. Mitokondride beta oksidasyon ile yağ asitleri asetil Co-A’ya yıkılır. Asetil CoA Krebss siklusuna girerek okside edilir. Oluşan ATP miktarı yağ asit zincirinin uzunluğuna bağlıdır (or: palmitik asit; 129 ATP elde edilir). Yağ asitleri biter veya yetersiz olursa artık vucudun depo proteinleri yıkılır ve enerji elde edilir. Sonucta ure meydana gelir, normal şartlar altında gunluk fizyolojik bir protein yıkımı ve ure oluşumu vardır. Glikoliz: Glikozun piruvik aside donuşum surecidir. Bu surec, hucrede bir cok safhada tamamlanır, yuksek enerji (ATP) oluşumu icin her reaksiyon ozel bir enzim tarafından katalizlenir. Bu surec ya glikojenin parcalanması ile oluşan glikozu ya da kanda normal olarak bulunan glikozu kullanır. Aerobik glikolizde piruvik asit su ve CO2 ye indirgenir, Anaerobik glikoliz sonucu laktik asit oluşur. Oksijen acığı: Egzersizin başlangıcında (egzersiz şiddetine gore) organizmaya giren oksijen, ihtiyacın altındadır. Bu anda gecici bir O2 acığı vardır. Bu geciş doneminde kaslar aerobik metabolizma tarafından uretilenin uzerinde bir enerji miktarını harcar. Bu O2 acığı kas seviyesinde gaz değişim sisteminin uyumunun durgunluğundan doğar. Daha sonra, belli bir duzeyde organizma oksijen alımı ihtiyacını karşılar ve denge kurulur (steady-state). Egzersizin başlangıcındaki bu O2 eksikliğine “oksijen acığı” denir. Oksijen borcu, toparlanma doneminde normal dinlenme donemine gore tuketilen aşırı oksijen miktarı olarak tanımlanır. Aerobik calışmalarda oksijen acığı yoktur ya da cok azdır (% 5). Kaynak; Hilmi Karatosun. Futbol-Fizyolojik Temeller. Kolka Matbaası Ankara. 1991 Hilmi Karatosun. Antrenmanın Fizyolojik Temelleri. Tuğra Matbaası Isparta. 2003 Guyton AC, Hall JH. Tıbbi Fizyoloji. Nobel Yayınevi. 1996 KAS FİZYOLOJİSİ Kas kuvveti: Bir kasın kuvvetini kasın buyukluğu belirler. Maksimum kasılma kuvveti kasın enine kesitinin cm2’ si başına 3-4 kg kadardır. Egzersizle belirli bir antrenman programı uygulayarak kas hipertrofisi sağlayan sporcular kas gucunu de artırırlar. Kasları gergin tutan kuvvet kasılma kuvvetinden yaklaşık %40 daha buyuktur. Yani, eğer kas kasılma durumunda iken kas dışında bir guc onu germeye calışırsa, atlamadan sonra ayağın toprağa carpması gibi, bu durumda kasa, kasılma kuvvetinden %40 daha fazla kuvvet uygulanmış olur. Boylece patella tendonuna 800kg civarında bir kuvvet uygulanır. Bu kuvvet doğal olarak tendon, eklem ve ligamentlerde karmaşık problemler oluşturur. Kasın kendisinde de ic yırtılmalara neden olur. Gercektende maksimal kısalmış bir kasın gerilmesi kasta ileri derecede ağrılı bir durum yaratmak icin en uygun bir yoldur. Kas gucu: Guc, hareket hızının ve kuvvetin işlevsel uygulaması, diğer bir anlatımla kuvvetin patlayıcı goruntusudur. Guc=(kuvvet x yol)/zaman Orneğin; iki sporcu penc-press de aynı ağırlığı biri 5 saniyede, diğeri 8 saniyede iki kere kaldırmış olsun. 5 saniyede 2 kere kaldıran sporcu diğerine gore daha gucludur. Kas Hipertrofisi ve Atrofisi: Kasın total kitlesinin buyumesine kas hipertrofisi, azalmasına ise kas atrofisi denir. Hemen hemen butun kas hipertrofileri kas liflerindeki aktin ve miyozin flamentlerinin sayısındaki artıştan kaynaklanır, buna bağlı olarak kas lifi genişler ki buna lif hipertrofisi denir. Bu olay genellikle kasın maksimal veya maksimale yakın kasılmasına yanıt olarak meydana gelir. Kasılma işlemi esnasında kasın eşzamanlı olarak gerilmesi de hipertrofi oluşturur. Maksimal hipertrofi olabilmesi icin 6-10 hafta her gun sadece birkac tane maksimalin %75i direnc ile calışmak yeterlidir. Guclu kasılmaların hangi yolla hipertrofiye neden olduğu bilinmemektedir. Ancak hipertrofi gelişirken kasın kontraktil proteinlerinin sentez hızının yıkılma hızlarından daha fazla olduğu bilinmektedir. Boylece miyofibrillerde hem aktin hem de miyozin flamentlerinin sayısı giderek artar. Kas liflerinde miyofibriller bolunerek yeni miyofibriller oluştururlar. Dolayısıyla kas liflerinde hipertrofiye neden olan başlıca etken miyofibril sayısındaki bu artıştır. Miyofibrillerin sayısındaki artışla birlikte enerji sağlayan enzim sistemleri de artar. Bu artış ozellikle glikoliz enzimleri icin gecerlidir. Kas uzun sure kullanılmadığı zaman kontraktil proteinlerin ve miyofibrillerin yıkılma hızı, yenilenme hızından daha fazladır. Dolayısıyla kas atrofisi meydana gelir. Kas Kasılmaları: Kaslar izometrik (statik) ve dinamik olarak kasılırlar. İzometrik kasılmalarda kasın boyu değişmez fakat tonusu (gerimi) artar, kemik bolumde hareket yoktur. Dinamik kasılma iki şekilde olur; -Konsantrik kasılma; kasın tonusu (gerimi) aynı kalırken boyu kısalır (bir ağırlığın yerden kaldırılması). Bu tur kasılmada pozitif mekanik bir iş yapılır. -Eksantrik kasılma; kasın tonusu, gerimi artarken boyu uzar; merdiven inme, bir ağırlığı kol ile indirme.. İzokinetik kasılma; hareket hızının sabit tutulduğu maksimal bir kasılma şeklidir. İzokinetik kasılmalar icin surati kontrol eden ozel bir aparey gereklidir. Kas kuvvetini ve dayanıklılığını geliştirmede yararlı bir yontemdir. Kas fibrilleri: Kasların farklı fibrilleri icerdiğini bilmekteyiz; yavaş fibriller (ST) ya da tip I, aerobik olarak işlev gorurler; zayıf ATP kullanma yeteneğine, duşuk kasılma hızına, yuksek dayanıklılık yeteneğine sahiptirler. Hızlı fibriller (FT) ya da tip II; yuksek duzeyde ATP kullanma yeteneğine, yuksek kasılma hızına, duşuk dayanıklılık yeteneğine sahiptirler. Hızlı fibriller iki kategoriye ayrılır; - tip II a; aerobik - anaerobik olarak işlev gorurler; - tip II b; yalnızca anaerobik olarak işlev gorurler; DOLAŞIM FİZYOLOJİSİ Tanımlar: - Sistol; kalp odacıklarının kasılma donemidir. Atriyumların (kulakcık) kasılması ile kan karıcıklara, ventrikullerin (karıncık) kasılması ile kan akciğerlere ve tum vucuda gonderilir. - Diyastol; atriyum ve venrikullerin gevşeme donemidir, bu surede kan ile dolarlar. - Kardiyak frekans; kalp atım hızıdır (nabız-kalp atım sayısı;KAS), bir dakika olarak değerlendirilir. Bir yaşında 120/130, normal bireylerde 70-75 arasındadır. -Atım hacmi; bir sistolde aorta ve akciğerlere gonderilen kan miktarıdır. Ust duzey dayanıklılık sporcusunda 110-120 ml, sporcu olmayanlarda 70 ml kadardır. - Kardiyak debi (kardiyak output); bir dakikada kalpten cıkan kan miktarıdır, 5-6 litredir. Kardiyak frekans ile atım hacminin carpımıma eşittir. - Taşikardi; kalp hızının artışını anlamına gelir, genellikle dakikada 100 atımdan daha buyuk hızları tanımlar. - Bradikardi; kalp hızının yavaşlaması anlamına gelir, genellikle dakikada 60 atımdan daha duşuk hızları tanımlar. Organizma, yaşamını surdurebilmek icin, hucrelerinin her biri surekli olarak besin maddeleri ve oksijen desteği almak, aynı zamanda hucreler tarafından uretilen karbondioksit ve diğer metabolizma atıklarını toplamak ve uzaklaştırmak zorundadır. Bu cifte gorev dolaşım apareyi (kalp-damarlar) tarafından gercekleştirilir. Dolaşım sistemi, kalp ve icerisinde kanın dolaştığı cok geniş bir damar ağından oluşur. Kan daima aynı yonu takip eder; kalptan arterler ile ayrılır, kılcal damarlardan gecer, venler ile tekrar kalbe doner. İki tur dolaşım vardır; - Kucuk dolaşım (akciğer dolaşımı); kan sağ kalpten akciğer atar damarı ile cıkar, akciğerlerde yenilenir (oksijen tutar) ve 4 akciğer veni ile sol kalbe doner. - Buyuk dolaşım (sistemik dolaşım); kan sol kalpten aort atar damarı ile ayrılır, tum vucuttaki gorevlerini gercekleştirdikten sonra, alt ve ust ana toplar damarlar ile sağ kalbe geri doner. Buyuk dolaşımın 3 onemli gorevi vardır; - sindirim sistemine gider, kalbe doner; beslenme gorevi, - bobrekleri besler, kalbe doner; boşaltım gorevi, - govde ve bacakları besler Dolaşım Apareyi Kalp: İci oyuk bir kas yapıya sahiptir, cizgili kas ozelliğindeki bu kas yapı miyokard olarak adlandırılır. İki akciğerin arasında, hemen hemen goğus boşluğunun ortasında yer alır. Bir armut şeklinde, tepesi aşağıda tabanı yukarıda, yaklaşık 13 cm boyunda 8 cm genişliğindedir. Yetişkin insanda ortalama ağırlığı 250-300 gram kadardır. Kalp birbiriyle kan alışverişi olmayan iki bolmeye ayrılır; sağ kalp, sol kalp. Sağ ve sol kalp bir ust bir alt olmak uzere ikişer boşluğa ayrılır. Ust boşluklar “atriyum-kulakcık” alt boşluklar “ventrikul-karıncık” olarak adlandırılırlar. Kulakcık ve karıncıklar kalp kapakları ile birbirlerinden ayrılır. Sağ atriyuma alt ve ust ana toplar damarlar, sol atriyuma 4 akciğer veni acılır. Kalbin İşlevi: Kalp işlevini kasılma "sistol" gevşeme "diyastol" donemleri ile gercekleştirir. Atriyumlar ve ventrikuller aynı anda kasılır ve gevşerler. Ventrikuller, atriyumlardan 1/10 saniye sonra kasılırlar, bu surede ventrikuller atriyumlardan gelen kan ile dolar. Bu olay surekli olarak tekrarlanır. Egzersiz ve Dolaşım Sistemi Egzersiz esnasında, dolaşım sisteminin gorevi, aktif dokulara gerekli kanı temin etmektir. Bu sayede doku ve kas ihtiyacı olan oksijen ve diğer besin maddelerini aldığı gibi, metabolik faaliyetler sonucu ortaya cıkan artık maddelerinin de atılmasını sağlar. Uzun suren egzersizlerde ise dolaşım sisteminin ikinci bir gorevi de, vucut ısısını normalde tutmaktır. Dolaşım sisteminin kontrolu otonom sinir sisteminin bolumu olan sempatik sinir sistemi tarafından yapılır. Egzersizde, akciğerler ile hucreler arasında gazların taşınması yoğunlaşır. Kan ve dolaşım apareyi (kalp-damarlar) bu adaptasyona katılırlar. Egzersize dolaşım sisteminin uyumu yaş, cins, vucut posturu, şahsın kondisyon duzeyi gibi faktorlere bağlıdır. Normal koşullarda, istirahat halinde kalbin dakikada perifere gonderdiği kan 5-6 litredir (kardiyak output). Egzersize başlandığı zaman, kalbin dakika volumu ihtiyaca cevap verecek şekilde artar ve dokulara dağılım, calışan dokulara daha fazla, calışmayan dokulara daha az olmak uzere orantılı olarak değişir. Yani, kalbin tum organizmaya bir dakikada gonderdiği total kan miktarı ve bunun dokulara dağılımı dokuların ihtiyaclarına gore fizyolojik bir uyum gosterir. İstirahatte iskelet kaslarına giden kan, kalbin dakika volumunun % 15-20 sini oluşturduğu halde, egzersizde bu oran % 85-90 civarına kadar yukselir. Karın ici organlara giden kan miktarında azalma olur, fakat beyine giden kan miktarı değişmez. Antrenmansız kişilerde uyum, kalp atım hızının artışı ile, antrenmanlı kişilerde ise debinin artması ile gercekleşir. Gorunen değişiklikler; kalp atım hızının artışı ile atım volumu artar. Maksimal yuklenmede kalp atım hızı dengelenmez. Kas kan akımı: İstirahatte, iskelet kasında kas kan akımı duşuktur (3-6 ml/100 g/dak). Kas maksimumu geriminin %10’undan daha fazla kasılır ise icinde yer alan damarları baskılar. Kas maksimum geriminden %70 fazla gerilirse kan akımı tamamen durur. Bununla beraber kasılmalar arasında kan akımı o kadar buyuk miktarda akar ki ritmik olarak kasılan bir kasta birim zaman icinde kan akımı 30 kat kadar yukselir. Bazen kan akımı egzersiz başlarken ve hatta egzersiz başlamadan once artar, ilk artış muhtemelen sinirsel bir yanıttır. Sempatik vazodilator sistemdeki uyarılar olaya katılıyor olabilir. Egzersiz yapan kaslarda yuksek kan akımını surduren yerel mekanizmalar arasında, doku PO2sinde (parsiyel oksijen basıncı) bir duşme, doku PCO2 (parsiyel karbondioksit basıncı)’ sinde bir artış, K+ ve diğer vazodilator metabolitlerin birikimi bulunmaktadır. Aktif kasta sıcaklık yukselir ve bu olay damarları daha da genişletir. Arteriyollerin ve prekapiller sfinkterlerin gevşemesi acık kapiller sayısında 10 – 100 kat bir artış yapar. Kan ve aktif hucreler arasındaki ortalama mesafe (O2 ve metabolik urunlerin difuze olma zorunda oldukları mesafe) boylece buyuk olcude azalır. Damarların genişlemesi vaskuler yatağın enine kesit yuzunu arttırır ve dolayısıyla akış hızı azalır. Kapiller basınc kapillerin tum uzunluğu boyunca onkotik basıncı aşıncaya kadar yukselir. Dokular arası alana sıvı gecişi son derece artar. Kan akımında gorulen buyuk bir artış yanında, her kasılma işlemi bu akımı azaltmaktadır. Bundan iki sonuc cıkar: (1) kasılma olayı kasın bizzat kendisinde kan akımının azalmasına neden olur, cunku kasılmış kas, kas ici kan damarlarına basınc yapar. Boylece kuvvetli tonik kasılmalar kasta yorgunluğun hızla gelişmesine neden olur. Zira surekli kasılmalar esnasında O2 ve besin maddelerinin sağlanması yetersiz kalmaktadır. (2) egzersiz sırasında kaslara kan akımı belirgin şekilde artabilir. Aşağıdaki karşılaştırma antrenmanlı bir sporcu da maksimum artışı gostermektedir. Dinlenme esnasında kan akımı 3.6 ml/100 gr kas/dakika Maksimal egzersiz esnasında kan akımı 90.0 " " Kan basıncı: Egzersiz esnasında arteriyel kan basıncı ne durumdadır? Her zamanki gibi, ortalama arteriyel basınc; kalp debisi ve total periferik direncin carpımına eşittir. Kalp debisi total periferik direnc azalışından biraz daha fazla artmaya meyillidir. Boylece ortalama arteriyel basınc genellikle hafifce artar. Egzersiz sırasındaki kalp debisi artışına, kalbin daha fazla olan sempatik aktivitesi ve azalan parasempatik aktivitesine neden olur. Kalp hızındaki artış genellikle atım hacminden daha fazladır. Diyastol sonu ventrikuler hacim değişmeksizin, atım hacmi artmaktadır. Buna gore, bu durumda artan atım hacmi Starling kanununa bağlanamaz, fakat tamamen, kalbin sempatik sinirlere uyarılan kontraktilite artışına bağlıdır. Egzersizde ortaya cıkan kalp debisi artışından, kalbin guclenmiş sempatik aktivitesinin sorunlu olduğu duşunulmektedir. Gercekte kalp debisi, eğer venoz donuş aynı anda aynı derecede kolaylaştırılırsa, yuksek duzeye cıkabilmektedir. Diğer bir deyişle, yuksek kalp hızı nedeniyle kısalan dolma zamanı, diyastol sonu hacmi ve atım hacmi azaltacaktır (Starling kanunu). Buna dayanarak, egzersiz sırasında venoz donuşu guclendiren faktorler oldukca onemlidir. Bunlar; - iskelet kası pompa aktivitesinin artması - inspirasyonun derinliğinde ve sıklığında artış - venoz tonusta sempatiklerin aracılık ettiği artış - genişlemiş iskelet kası arteriyollerinden kanın arterlerden venlere doğru daha kolay akması Ağır egzersiz sırasında, hafif egzersizin aksine bu 4 faktor o kadar guclu olabilir ki, venoz donuş ventrikul diyastol sonu hacminde bir artışa neden olmaya yetecek kadar artar. Bu şartlar altında, atım hacmi, kontraktilite artışının neden olduğundan daha da yuksek bir dereceye ulaşır. Egzersize verilen sistemik kardiovaskuler yanıt kas kasılmalarının temel olarak izometrik mi yoksa bir dış iş gercekleştirecek şekilde izotonik mi olduğuna bağımlıdır. İzometrik kas kasılmasının başlamasıyla kalp hızı artar. Artmış kardiyak sempatik sinir deşarjının da bir kısım rolunun bulunmasına karşın kalp hızındaki bu artış buyuk olcude azalmış vagal tonusa bağlıdır. İzometrik bir kas kasılmasının başlamasını izleyen birkac saniye icinde sistolik ve diyastolik kan basıncları keskin bir şekilde yukselir. Atım hacmi nispeten daha az değişir ve surekli kasılmakta olan kaslara giden kan akışı bunların kan damarları uzerine bası yapıyor olmasından dolayı azalır. İzotonik kas kasılmasını iceren egzersize yanıt, kalp hızında ani bir artış olması yonunden yukarıda anlatılan duruma benzer, fakat bundan farklı olarak bu tabloda atım hacminde de belirgin bir artış vardır. Buna ek olarak egzersiz yapan kaslardaki vazodilatasyona bağlı olarak total periferik direncte net bir duşme gorulur. Sonuc olarak sistolik kan basıncı orta derecede artarken diyastolik basınc genellikle değişmez veya azalır. İzometrik ve izotonik egzersizlere verilen yanıtlar arasındaki fark aktif kasların izometrik egzersiz esnasında tonik olarak kasılmaları ve sonuc olarak total periferik direncin artmasına katkıda bulunmaları gerceğiyle kısmen acıklanır. Kalp debisi izotonik egzersiz esnasında 35 l/dk aşan değerlere yukselebilir ve bu artış miktarı O2 tuketimindeki artışla orantılıdır. Bu artış kalp hızı ve atım hacmindeki artışa bağlı olup kalp kası daha guclu kasılarak ventrikullerdeki sistol sonu kan hacminin daha buyuk bir bolumunu fırlatır. Egzersiz sırasında ulaşılabilecek kalp hızı yaşa bağlı olarak gelişir. Cocuklarda bu hız dakikada 200 veya uzeri atıma yukselirken erişkinlerde ender olarak dakikada 195 atımı aşar ve yaşlı kişilerde bu artış daha da azalır. Ani yuklenme altında sistolik kan basıncı artması beklenen bir uyumdur, cunku yuklenme şiddeti arttıkca kalp debisi artacaktır ve sistolik kan basıncı artacaktır. İstirahatte kan basıncı 120-80 mm/Hg civarındadır, egzersizde, şiddete bağlı olarak sistolik basınc artar, diyastolik basınc ya cok az artar ya da değişmez. Debi (Vm)=Atım volumu(V) x Atım sayısı (n), olduğundan egzersizde kalbin dakika volumunun artması, hem atım volumunun artması hem de kalbin bir dakikadaki vurum sayısının artması ile gercekleşir. Bu iki faktor kalbin dakika volumune etki eder. İstirahat nabzı yaş ile giderek azalır. İstirahatte bir dakikada 5 lt. kan dolaşımda bulunur. Yoğun egzersizde 25-30 litreye kadar cıkabilir. - normal bir kalp atım hızında da ventrikullerin dolması 0.55” de gercekleşir,. - kalp atım hızının 195’in uzerine cıkması halinde, diyastol icin sure yetersiz kalır (bu sure 0.12” nin altına duşemez, aksi halde kalp kan ile dolamaz). Ventrikul ne kadar doluysa, ventrikul gerimi ve kasılması o kadar fazla olur ve perifere o kadar fazla kan gonderilir. Kalp Debisi, Atım Hacmi ve Kalp Atım Hızı (KAH) Dayanıklılık sporcularında KAH azalır ve atım hacmi artar, boylece kalp debisi korunur. Antrenmanla, kalp debisi artış gosterir, KAH artmadığına gore, bu değişim atım hacminin artışıyla acıklanır. Kalp debisinin dinlenme duzeyi olan 5,5 litre / dakikadan, maraton koşucusundaki gibi, dakikada 30 litreye cıkması sırasında, kalp atım hacmi ile, kalp hızındaki değişikliklerin yaklaşık değerleri aşağıdadır. Atım sayısı/dakika Atım hacmi Dinlenmede Sedanter 75 70 Maratoncu 50 105 Maks.Egzersizde Sedanter 195 110 Maratoncu 180 162 Atım hacmi, 105 ml den 162 ml’ ye cıkarken % 50 artar. Kalp hızı dakikada 50 den 180’ e yukselirken ise % 250 bir artış vardır. Boylece ağır bir egzersiz esnasında kalp debisinin artmasında kalp hızındaki artışın, atım hacmindeki yukselmeden cok daha buyuk oranda rol oynadığı gorulmektedir. Kalp debisi, maksimumun yarısına ulaştığı zaman, vurum hacmi kendi maksimum değerini kazanır. Kalp debisinin bundan sonraki yukselmesi kalp hızındaki artışına bağlıdır. Dolaşım sisteminin egzersize uyumu, akut ve kronik olmak uzere iki şekilde olur. Akut uyum, spor yapmayan herhangi bir kimsenin egzersiz esnasında, dolaşım sisteminin gosterdiği uyumdur. Kronik uyum ise, sportif antrenman yapan bir kimsede, istirahatte ve efor esnasında, dolaşım sisteminin gosterdiği uyum ve dolaşım sisteminin kazandığı ozelliklerdir. __________________