تأثير التدريب الرياضي على الحد الأقصى لاستهلاك الأكسجين

يجب على الرياضي عند أداء الأنشطة البدنية التي تتطلب الجهد العالي أن يؤديها بالشكل المطلوب؛ وذلك من أجل أن لا يفقد كفاءته ويسيطر عليه التعب بشكل سريع.

ما هي اللياقة الهوائية

تعد اللياقة الهوائية (التحمل القلبي الوعائي) هي قدرة الجسم على توصيل الأكسجين إلى العضلات؛ مما يسمح لهم بالقيام بالعمل أو الانخراط في النشاط، كما تمتص الرئتان الأكسجين من الهواء الذي يتنفسه اللاعب حيث يتدفق إلى مجرى الدم، ويقوم القلب والأوعية الدموية بتسليمها إلى عضلات العمل، وتستخدم عضلات الهيكل العظمي هذا الأكسجين لتنفيذ تقلصات العضلات وإنتاج العمل.

تأثير التدريب الرياضي على الحد الأقصى لاستهلاك الأكسجين

محددات الحد الأقصى لاستهلاك الأكسجين

هناك ثلاثة عوامل رئيسية تحدد الحد الأقصى لاستهلاك الأكسجين:

• الناتج القلبي (كمية الدم الذي يضخه القلب في دقيقة واحدة).

• استطاعة الدم على حمل الأكسجين (يحددها الهيموجلوبين في خلايا الدم الحمراء).

• مقدار تمرين عضلات الهيكل العظمي وقدرة العضلات على الاستفادة من الأكسجين المزود.

كما يعرف النتاج القلبي بأنه الناتج الرياضي لحجم الضربة لمعدل ضربات  القلب، كما أن معدل ضربات القلب ليس أكثر من عدد المرات التي ينقبض فيها القلب في الدقيقة، كما تمتلئ بطينات القلب بالدم خلال فترة زمنية تسمى الانبساط، ويمتلئ البطينين إلى أقصى حد في وقت قبل انقباض القلب مباشرة يسمى نهاية الانبساط، ويشار إلى مرحلة الانكماش باسم الانقباض عندما يتم إفراغ البطينين إلى أقصى حد.

كما أن خلايا الدم الحمراء هي المكون الخلوي الرئيسي للدم، وينقل الحديد الذي يشتمل على الهيموجلوبين، ويشتمل الهيموغلوبين على مواقع ارتباط للأكسجين وعندما يكون الدم في وجود تركيزات عالية من الأكسجين (كما هو الحال في الدورة الرئوية)، حيث يرتبط الأكسجين بشدة بالهيموجلوبين، وعندما يصل الدم إلى أجزاء من الدورة الدموية التي تستخدم الأكسجين لإنتاج الطاقة (مثل العضلات الهيكلية أثناء التمرين)، و يكون الأكسجين أقل ارتباطًا بالهيموجلوبين ويترك خلايا الدم الحمراء لتستهلكها الأنسجة.

وعند معظم اللاعبين تبلغ كمية الهيموجلوبين في الدم حوالي 15 جرامًا / 100 مليلتر من الدم، ويمكن لكل جرام من الهيموجلوبين أن يربط حوالي 1.34 ملليلتر من الأكسجين، ولذلك فإن 100 ملليلتر من الأكسجين تحمل حوالي 20 ملليلترًا من الأكسجين بعد مرورها عبر الرئتين، اعتمادًا على السرعة التي يمر بها الدم عبر الأنسجة النشطة الأيضية، ويمكن أن يقل مستويات الأكسجين في الدم عن 3 مليليترات لكل 100 مليلتر، ويشار إلى قدرة الأنسجة على أخذ الأكسجين من الدم من خلال استخراج الأكسجين.

ومن بين العوامل الثلاثة التي تحدد الحد الأقصى لاستهلاك الأكسجين، فإن دور العضلات الهيكلية هو الأكثر أهمية من حيث تكيفات التدريب، وكلما زادت كتلة تمرين العضلات الهيكلية زادت احتمالية زيادة استهلاك الجسم للأكسجين بالكامل، كما  ستؤثر الطريقة التي تم بها تدريب العضلات الهيكلية ونوع الألياف العضلية على قدرة العضلات على استخراج الأكسجين.

كما أن تدريب التحمل يعرف على أنه تمرين يستمر 20 دقيقة أو أكثر يشدد على الأنظمة الهوائية للعضلات الهيكلية، ويتم زيادة الإنزيمات المهمة في التمثيل الغذائي الهوائي من خلال هذا الشكل من التدريب وكذلك الإنزيمات المشاركة في عملية التمثيل الغذائي للأحماض الدهنية الحرة، كما تتمتع العضلات المدربة بهذه الطريقة بقدرة أكبر على استخلاص الأكسجين من الدم لأنها تستعمله بشكل أسرع.

وعادة ما تكون غنية بالشعيرات الدموية وهي جزء من الدورة الدموية الذي يجلب الدم إلى ألياف العضلات الفردية المجاورة، كما أنه عندما يتم تدريب العضلات عن طريق تمارين التحمل، فإنها تتقلص بنسبة صغيرة من أقصى شد لها وتكون الانقباضات عالية الشدة مثل مثل تلك المرتبطة بتمارين القوة التي لا تعمل على تدريب أنظمة الإنزيمات الهوائية للعضلات الهيكلية.

كما سيؤثر نوع الألياف العضلية أيضًا على كل من قدرة العضلات على التدريب الهوائي وعلى الحد الأقصى لاستهلاك الأكسجين الناتج، وتُمنح الألياف بشكل طبيعي المزيد من الإنزيمات المؤكسدة (الهوائية) الميتوكندريا، وهو المكان الذي يحدث فيه الأيض الهوائي في الخلية، ونتيجة لذلك يمكن أن توفر المزيد من الأكسجين لألياف العضلات.

كما تعتبر ألياف العضلات من النوع الثاني أقل تكيفًا للعمل الهوائي ولكن لا يزال من الممكن العمل على لزيادة الإنزيمات الهوائية الرئيسية، كما يكون لدى اللاعبين نسبة مخفضة من الشعيرات الدموية إلى نسبة الألياف، ولذلك كلما زادت كتلة التمرين والعضلات من النوع الأول التي يتم تدريبها، كلما زاد استخدام الأكسجين على مستوى الجسم كله، كما أنه في حال لم يتم العمل على تدريب العضلات أو كان اللاعب ضعيف في الأداء؛ فإن الجسم سوف يستهلك قدر ضئيل من الأكسجين.