فیزیولوژی ورزش

فیزیولوژی ورزش

تکانه عصبی : پیامی است که از یک نرون به نرون بعدی و در نهایت به اندام مورد نظر ، مانند گروهی از تارهای عضلانی انتقال می یابد و یا از یک اندام به دستگاه عصبی مرکزی بر می گردد.

پتانسیل استراحت غشاء یا RMP : بار الکتریکی داخل و خارج سلول، تفاوتی در حدود 70 میلی ولت خواهد داشت که داخل سلول نسبت به خارج آن منفی خواهد بود. این اختلاف پتانسیل را پتانسیل استراحت غشاء گویند.

* به هنگام وجود اختلاف در بار الکتریکی دو سوی غشاء گفته می شود که غشاء ، قطبی یا پلاریزه است.

* پمپ سدیم- پتاسیم در قبال انتقال سه یون سدیم به خارج سلول، دو یون پتاسیم را به داخل سلول می آورد. غشاء سلول نسبت به یون پتاسیم بسیار نفوذ پذیرند. برای ایجاد تعادل، یونهای پتاسیم به سوی ناحیه ای با غلظت پایین تر حرکت خواهند کرد، به همین جهت برخی از آنها به خارج سلول می روند. در نتیجه خارج سلول دارای بار الکتریکی مثبت نسبت به داخل سلول و ایجاد اختلاف پتانسیل در دو سوی غشاء می شود. کار اصلی پمپ سدیم- پتاسیم ثابت نگه داشتن پتانسیل استراحت غشاء در 70 میلی ولت است.

* هر تغییری که پتانسیل غشاء را مثبت تر کند، یک دی پلاریزاسیون است و هر تغییری که این پتانسیل را منفی تر کند یک هایپرپلاریزاسیون است. این تغییرات زمانی روی می دهد که دروازه های یونی غشاء باز می شوند.

* پتانسیل شیب دار در نتیجه تغییر موضعی در نرونها ایجاد می شود. پتانسیل عمل ، دی پلاریزاسیون سریع و گسترده غشای نرون است.

آستانه تحریک : حداقل دی پلاریزاسیون مورد نیاز برای ایجاد پتانسیل عمل را گویند.

* هر زمان که دی پلاریزاسیون به آستانه تحریک برسد و یا از آن تجاوز کند، پتانسیل عمل ایجاد خواهد شد، این موضوع ، اصل همه یا هیچ نام دارد.

سلسله پتانسیل عمل :

1- افزایش در نفوذپذیریNa⁺ : محرکها دروازه های سدیم غشاء را باز می کنند و زمانی که به آستانه تحریک رسید، نفوذپذیری غشاء به Na⁺ چند صد برابر افزایش می یابد ، در نتیجه داخل سلول نسبت به خارج مثبت تر شده. 2- کاهش در نفوذپذیری Na⁺ : زمانی که پتانسیل غشاء از صفر می گذرد حرکت بار مثبت به درون سلول با مقاومت صورت می گیرد. دروازه های سدیم نیز بسته می شوند. 3- ری پلاریزاسیون : افزایش بار مثبت داخل سلول، دروازه های K⁺ را باز می کند. پتاسیم به خارج سلول حرکت می کند تا ولتاژ  RMP معادل 70 میلی ولت شود. در انتها چون داخل سلول غلظت ⁺Na بالاست و در خارج ⁺ K بالاست، پمپ سدیم- پتاسیم فعال شده و یونها به محل اصلی خود در غشاء باز می گردند.

انتشار پتانسیل عمل : 1- در نرونهای میلین دار، تکانه عصبی از طریق آکسون و به صورت جهشی در گره های رانویه به حرکت در می آید. این فرآیند هدایت جهشی نام دارد که سرعت هدایت آن 5 تا 50 برابر سریعتر از تارهای عصبی هم اندازه بدون میلین است . 2- تکانه ها در نرونهایی که قطر بیشتری دارند، سریعتر حرکت می کنند.

* سیناپس جایگاه انتقال تکانه از نرونی به نرون دیگر است. سیناپس از بخشهای فوق تشکیل شده: 1- پایانه های آکسون نرون پیش سیناپسی 2- گیرنده های پس سیناپسی دندریت یا جسم سلولی نرون بعدی 3- شکاف سیناپسی بین دو نرون.

حرکت تکانه عصبی در سیناپس : تکانه عصبی در طول سیناپس تنها در یک جهت می تواند انتقال یابد. پایانه های پیش سیناپسی آکسون دارای تعداد زیادی ساختمان کیسه مانند به نام وزیکول سیناپسی می باشد که محتوی میانجی عصبی شیمیایی هستند. زمانی که تکانه عصبی به پایانه های پیش سیناپسی می رسد، وزیکولهای سیناپسی با تخلیه مواد شیمیایی به داخل شکاف سیناپسی پاسخ می دهند. میانجی های عصبی سپس در طول شکاف سیناپسی به سوی گیرنده های نرون پس سیناپسی انتشار می یابند و گیرنده های پس سیناپسی آنها را می گیرند. زمانیکه میانجی های عصبی توسط گیرنده ها گرفته می شوند، تکانه عصبی با موفقیت به نرون بعدی انتقال می یابد و می تواند به سمت جلو حرکت داشته باشد. با انتقال تکانه ، میانجی های عصبی به وسیله آنزیم ها از بین می روند و یا برای استفاده بعدی بطور فعال به نرون پیش سیناپسی بر می گردند.

* میانجی عصبی با گیرنده های پس سیناپسی بعد از انتقال ، دروازه های یونی غشاء را باز می کند، که می تواند موجب دی پلاریزاسیون( تحریک ) و یا هایپرپلاریزاسیون ( باز دارندگی) شود.

اتصال عصبی – عضلانی : نرونها در محل اتصال عصبی – عضلانی پیوند حاصل می کنند. اتصال عصبی- عضلانی از سه بخش تشکیل شده: 1- پایانه های آکسون پیش سیناپسی 2- شکاف سیناپسی 3- گیرنده های موجود بر روی سارکولم تار عضلانی. اتصال عصبی- عضلانی همانند سیناپس نرونی عمل می کند.

* مهمترین میانجی های عصبی در تنظیم تمرینات ورزشی، استیل کولین و نوراپی نفرین هستند.

* EPSP یا پتانسیل پس سیناپسی تحریکی و IPSP یا پتانسیل پس سیناپسی باز دارنده به ترتیب دی پلاریزاسیون و هایپرپلاریزاسیون غشاء هستند.

* دستگاه عصبی مرکزی شامل مغز و نخاع شوکی می باشد و دستگاه عصبی محیطی شامل 12 جفت عصب جمجمه ای و 31 جفت عصب نخاعی.

* مغز شامل : 1- مخ 2- دیانسفالون (تالاموس و هیپوتالاموس) 3- مخچه 4- ساقه مغز 

* جسم پنبه ای دو نیمکره مغز را به هم مرتبط می کند و قشر مخ بخش بیرونی نیمکره های مغزی است.

مخ شامل 5 لوب می باشد، یک توده مرکزی و چهار لوب بیرونی : 1- لوب پیشین (Frontal lobe) کنترل حرکتی و هوش عمومی. 2- لوب گیجگاهی (Temporal lobe) دریافت داده های شنیداری و تفسیر آنها. 3- لوب آهیانه ای (Parietal lobe) دریافت داده های حسی کلی و تفسیر آنها 4- لوب پس سری (Occipital lobe) دریافت داده های دیداری و تفسیر آنها.

دیانسفالون : شامل تالاموس و هیپوتالاموس می باشد. تالاموس مرکز مهم یکپارچگی حسی است و تمام داده های حسی وارد تالاموس می شوند. مرکز کنترل خواب و بیداری نیز تالاموس است. هیپوتالاموس مرکز اصلی کنترل هموستاز می باشد، همچنین تنظیم درجه حرارت بدن، تعادل مایعات بدن، کنترل عصبی غدد درون ریز ، تشنگی، هیجانها می باشد.

* مخچه نقش اساسی در کنترل حرکت دارد.

ساقه مغزی : شامل مغز میانی، پل مغزی، بصل النخاع است. بصل النخاع به عنوان پایه مغز با مغز و نخاع شوکی ارتباط دارد. مراکز بزرگ تنظیم خودکار نیز که بر دستگاههای تنفس و قلبی عروقی کنترل دارند در ساقه مغزی قرار گرفته.

* نرونهای خاص در طول ساقه مغز قرار دارند به نام تشکیلات شبکه ای موسوم اند و کمک به فعالیت های زیر می کنند: 1- هماهنگی عملکرد عضلات اسکلتی 2- نگهداری تون عضلانی 3- کنترل عملکرد دستگاه قلبی عروقی وتنفسی 4- تعیین وضعیت هوشیاری (بر انگیختگی و خواب) 

نخاع شوکی : تارهای عصبی آوران پیامهای عصبی را از گیرنده های حسی به سطوح بالاتر CNS می برند. تارهای عصبی وابران از مغز و سطوح بالاتر نخاع به سمت اندامهای انتهایی مانند عضلات و غدد می روند.

* بخش حسی PNS، اطلاعات را از 5 گیرنده اصلی دریافت می کند: 1- گیرنده های مکانیکی به نیروهای مکانیکی مانند فشارو لمس پاسخ می دهد 2- گیرنده های حرارتی به تغییرات درجه حرارت پاسخ می دهد. 3- گیرنده های درد که به محرکهای دردناک پاسخ می دهند 4- گیرنده های نوری به نور به منظور دیدن 5- گیرنده های شیمیایی به محرکهای شیمیایی مانند غذا، بو و یا تغییرات غلظت مواد موجود در خون پاسخ می دهند.

* دستگاه عصبی خودکار به عنوان بخش حرکتی دستگاه عصبی محیطی است که دارای دو بخش است، دستگاه عصبی سمپاتیک و پاراسمپاتیک.

* دستگاه عصبی سمپاتیک معروف به سیستم جنگ وگریز و دستگاه عصبی پاراسمپاتیک معروف به سیستم محافظ تشکیل شده، این دو سیستم اگرچه اغلب مخالف هم هستند، ولی همیشه با هم عمل می کنند.

* تحریک سمپاتیکی برای ورزشکاران دارای اهمیت است. ضربان قلب افزایش می یابد، رگهای کرونری گشاد می شوند، گشاد شدن برونشها، افزایش متابولیسم، افزایش فعالیت ذهنی، کاهش فعالیت در دستگاه گوارش.

یکپارچگی حسی- حرکتی : 1- محرک حسی به وسیله گیرنده های حسی دریافت می شود.2- تکانه حسی به وسیله نرونهای حسی به CNS انتقال می یابد. 3-  CNS اطلاعات حسی وارده را تغییر و مناسبترین پاسخ را تعیین می کند. 4- پیامهای مربوط به پاسخ CNS بوسیله نرونهای حرکتی انتقال می یابند.5- تکانه حرکتی به عضله منتقل می شود و پاسخ اتفاق می افتد.

* بازتابها ساده ترین شکل کنترل حرکتی هستند. آنها پاسخ های آگاهانه نیستند.پاسخ حرکتی در مورد محرک حسی معین همیشه مشابه می باشد.

دوکها : زمانی که دوکهای عضلانی کشیده شوند، فعالیت عضلانی بازتابی را شروع می کنند. تارهای درون دوکی به وسیله نرونهای حرکتی ویژه ای به نام نرونهای حرکتی گاما کنترل می شوند. در مقابل، تارهای برون دوکی توسط نرونهای حرکتی آلفا کنترل می شوند.

* در نخاع شوکی، نرون حسی با نرون حرکتی آلفا سیناپس حاصل می کند که موجب ایجاد انقباض عضلانی بازتابی در تارهای برون دوکی برای مقاومت در برابر کشش بیشتر می شود.

* اندامهای وتری گلژی در مسیر عبور دسته کوچکی از تارهای وتری عضله قرار دارند و بصورت گیرنده های حسی هستند. این گیرنده های حسی در اصل بازدارنده هستند و با کاهش امکان آسیب، عملکرد محافظتی دارند.