İskelet Kasının Egzersize Yanıtı; Ağırlık çalışması ile sinir-kas sisteminde oluşan uyumlar. Doç.Dr.Mitat KOZ
2 İskelet Kasının Egzersize Yanıtı Kas kan akımındaki değişim Kas kuvveti ve dayanıklılığındaki değişmeler Kas lifinin enine kesit alanındaki değişimler Hipertrofi ve hiperplazi Yorgunluk
3 Kas kan akımı ve egzersiz Dinlenimde kasın metabolik aktivitesi düşüktür. Toplam vücut kitlesinin % oluşturmasına karşın, total kanın % si kaslara gider. 100 gr kasa dakikada 3-4 ml dir. Ağır bir egzersizde kat artarak ml ye çıkabilir, çünkü metabolik aktivite bu tür egzersizlerde 50 kat kadar artabilir.
4 Kas kan akımı ve egzersiz Dinlenimde kastaki kapillerlerin % i açıktır, 1 mm de açık kapiller sayısı 5 iken egzersizde bu sayı 190 a kadar çıkabilir.
5 Kas kan akımı ve egzersiz Kas kan akımı lokal/metabolik ve sinirsel yollarla düzenlenir.
6 Kas kan akımı ve egzersiz lokal düzenleme Kas kan akımının artışı kasta vazodilatasyon (damarların genişlemesi) yaptıran maddelerin artışı ile sağlanır Bunalar; Doku Co2 sinin yükselmesi Doku O2 sinin azalması Dokuda K iyonlarının birikmesi Laktik asit birikmesi ADP birikmesi Isı artışı
7 Kas kan akımı ve egzersiz sinirsel düzenleme Sempatik vazodilatör sinirlerin uyarılması kas kan akımını artırır. Bu sinirler prekapiller sfinkterleri gevşeterek kasa gelen kan akımını artırırlar. Genel sempatik deşarj ile kan inaktif dokulardan aktif dokulara (kaslara) yönlendirilir. Kalp debisi ve kan basıncının artışı da kaslara giden kan miktarını artırır.
8 KUVVET OLUŞUMUNDA ETKİLİ FAKTÖRLER Kas lif çapı Kas lifi sayısı Nöromusküler etkinlik Biomekanik faktörler Tendonun kemiğe tutunma noktası Kas uzunluğu-gerim ilişkisi Yaş Overtraining
9 KUVVET OLUŞUMUNDA ETKİLİ FAKTÖRLER Kas lifi sayısı ve çapı Kas kuvveti kas lifinin enine kesit yüzey alanı ile doğru orantılıdır. Enine kesit yüzey (kas lifinin çapı) arttıkça oluşan kuvvette artar. İnsan iskelet kası cinsiyete bakılmaksızın cm2 si kg lık bir kuvvet üretir. Ağırlık çalışması kas lifinin enine kesit yüzey alanını artırır: Hipertrofi, tersi atrofi
10 Kas kuvveti Lif sayısı da kuvvet oluşumunda etkilidir. Lif sayısı kalıtsal olarak belirlenir. Kalıtsal olarak çok sayıda kas lifine sahip olanlar daha büyük oranda hipertrofi potansiyeline sahiptirler. Ancak bu kuvvet üretimi vücutta kemiklerin kaldıraç ilkelerini uygulayış biçimine ve kasın mimari yapısına göre değişir.
11 KUVVET OLUŞUMUNDA ETKİLİ FAKTÖRLER Nöromusküler sistemin ve motor ünitelerin etkinliği: Ağırlık çalışması ile nöromusküler etkinlik artar Kuvvetteki ilk 8-10 haftadaki artış nöromusküler etkinliğin artışına atfedilir.
12 Nöral-sinirsel faktörler Motor ünite katılımında artış Her bir motor ünitenin ateşlenme hızında artış Motor ünitelerin senkronize çalışmasında artış Kas kasılmasındaki sinirsel mekanizmaların daha etkili kullanımı, Merkezi sinir sistemi aktivitesinin artması, Motor ünite senkronizasyonunun iyileşmesi, Sinirsel inhibe edici reflekslerin azaltılması veya Golgi tendon organlarının inhibe edilmesi
13 Motor Ünite
14 Gerim KUVVET OLUŞUMUNDA ETKİLİ FAKTÖRLER Biyomekanik faktörler: Kaldıraç sistemleri Kuvvet ve kas uzunluğu arasındaki ilişki Sarkomer uzunluğu
15 KUVVET OLUŞUMUNDA ETKİLİ FAKTÖRLER Yaş: Her iki cinste de yaşlarında maksimum 25 yaştan sonra ortalama yaklaşık % 1 65 yaşındaki bir kişi 25 yaşında sahip olduğu kuvvetin 60 ına ancak sahip olabilir. Kas kuvvetindeki azalma bireyin fiziksel aktivite düzeyi ile yakından ilişkili.
16 KUVVET OLUŞUMUNDA ETKİLİ FAKTÖRLER Overtraining Kuvvet gelişiminde negatif etkilidir. Egzersiz ve toparlanma arasındaki bir dengesizliği gösterir, burada egzersiz programı vücudun fizyolojik ve psikolojik limitlerini aşar. Overtraining kas iskelet sistemi yaralanmaları, yorgunluk veya hastalıkları içine alan psikolojik veya fizyolojik bozukluklara yol açabilir. Uygun ve etkili ağırlık çalışması, uygun bir diyet uygulaması, yeterli dinlenmelerin verilmesi ile overtraining potansiyel etkileri en aza indirilebilir.
17 KUVVET GELİŞİMİNİN FİZYOLOJİSİ Kuvvet gelişiminin altında yatan neden Hipertrofidir. Hipertrofiye yol açan nedir? Teoriler Kas lif sayısında artış? Deney hayvanlarında yapılmıştır. 2. Oksijen ve besin yetersizliğinin neden olduğu kapiller sayısında artış-kapalı kapillerlerin açılması, kanla dolması. 3. Myoflamentlerin sayısı ve hacmi artar.
18 Reversibilitytersine çevrilebilirlik, geri dönebilirlik Kuvvet çalışması bırakılırsa veya devam edilmezse kas kitle ve kuvvet kaybıyla birlikte atrofiye olur. Çok kısa sürede 48 saat kadar kısa bir sürede değişiklikler başlayabilir.
19 Kuvvet çalışmasına diğer fizyolojik uyumlar Kasılma yeteneği olmayan yapıların - tendonların ve ligamentlerin gücü artar. Kemik mineral yoğunluğu artar. Az da olsa maksimal oksijen kullanma kapasitesi artar. Aerobik ve anaerobik metabolizmada önemli rolü olan pek çok enzimin sayısı artar.
20 Kuvvet Geliştirme Yöntemleri İzometrik egzersizler Progresif dirençli egzersizler İzokinetik çalışma İstasyon çalışması Pilometrik egzersizler Kapalı kinetik zincir egzersizleri Yöntem ne olursa olsun en önemli faktör: Overload (aşırı yükleme) ve ilerleme ilkesidir.
21 Progresif Dirençli Egzersizler En popüler, en çok kullanılan yöntemdir. Dambıl, bar veya çeşitli ağırlık makinalarıyla oluşturulan dirence karşı yapılan çalışmadır. Progresif dirençli egzersizlerde izotonik kasılmalar kullanılmaktadır. İzotonik kasılma konsentrik (pozitif kasılma) veya eksentrik (negatif kasılma) olabilir.
22 DeLorme ve Watkins.. Dirençli çalışmalar ile ilgili bilimsel araştırmlar Delorme ve Watkins ile birlikte büyük bir gelişme göstermiştir. Özellikle II.Dünya Savaşını takiben DeLorme ve Watkins askeri personelin rehabilitasyonunda kas kuvveti ve hipertrofisinin arttırılmasında ilerleyici dirençli egzersizlerin önemini vurgulamıştır.
23 Konsentrik-eksentrik İlerleyici dirençli çalışmada konsentrik ve eksentrik çalışmaların her ikisini de kapsamalıdır. Kuvvette en büyük artış için kas konsentrik ve eksentrik olarak aşırı yüklenmeye maruz kalmalı ve yorulmalıdır. Konsentrik bölüm 1-2 saniye, eksentrik bölüm 2-4 saniye sürmelidir (1/2). Kas fizyolojik olarak konsentrik kasılmada daha çabuk yorulmaktadır.
24 Progresif Dirençli Egzersizler İzotonik Egzersiz Çalışma Yolları İzotonik egzersiz çalışma yolları; Serbest ağırlıklar Makinalar Elastik bantlar
25 Progresif Dirençli Egzersizler Egzersiz Teknikleri DeLorme Programı Oxford Tekniği MacQueen s Tekniği Sander programı Knight s ın DARPE* programı DARPE tekniği Berger Tekniği *DARPE-daily adjusted progressive resistive exercise)
26 Progresif Dirençli Egzersizler Egzersiz Teknikleri; DeLorme Programı SET A Ğ I R L I K M İ K T A R I T E K R A R S A Y I S I R M u n % R M u n % R M u n %
27 Dirençli egzersiz çalışmasındaki cinsiyet farklılıkları-1 Kadınlardada önemli ölçüde kuvvet artışı oluşur. Ancak kuvvet çalışmasının sonucu olarak genellikle kas kitlesi artışı çok fazla oluşmaz, Nedeni testosteron hormonunun göreceli eksikliğidir. Testosteron düzeyi yüksek olan kadınların erkeksi özelliklerin daha fazla sahip olma eğilimleri vardır
28 Dirençli egzersiz çalışmasındaki cinsiyet farklılıkları-2 Dirençli egzersiz çalışma programının başlangıç aşamasında çok hızlı kuvvet artışı gözlenir. Kadın erkek her iki cinste de bu artışlar gözlenir. Nöromusküler etkinliğe atfedilir. Daha sonra kuvvet artışı bir platoya ulaşır ve sonrasında daha az artış gözlenir.
29 Kas kuvveti/mutlak kuvvet Toplam kuvvet Erkekler bayanlardan daha kuvvetli Üst ekstremite bayanlarda % 50 daha zayıf, Alt ekstremite % 30 daha zayıf Yağsız vücut kitlesindeki farklılıklar.
30 Rölatif kas kuvveti Kuvvetin göreceli olarak ifade edilmesidir; Vücut kitlesine, yağsız vücut kitesine, kas enine kesitine, ekstremite hacmine veya çapına göre
31 Kassal Uygunluğun Değerlendirilmesi Kas kuvveti Kas dayanıklılığı
32 Kas Kuvveti Özel bir kas yada kas grubu tarafında oluşturulabilen maksimal güç. Statik-izometrik kuvvet Dinamik-izotonik, izotonik kuvvet
33 Statik Kuvvet Statik veya izometrik kuvvet tnsinometre ve dinamometreler ile ölçülür. Sırt-bacak dinamometresitensinometresi El kavrama dinamometresi
34 Dinamik Kuvvet Dinamik kuvvet ise serbest ağırlıklar veya bilgisayar yardımlı güç-kuvvet ölçümleri 1 maksimum tekrar (1-RM) İzokinetik test cihazları Üst gövde 1-RM u için kabul görmüş test bench press Alt gövde 1-RM u için kabul görmüş test ise leg press veya bacak ektansiyon testidir.
35 Kas Dayanıklılığı Kas dayanıklılığı bir kas grubunun bir hareketi veya belirli bir ağırlığı uzun süre yapabilmesi veya uzun süre statik olarak maksimal istemli kontraksiyon yapabilme. 60 saniyelik mekik (abdominal kas dayank.) Maksimal push-up (üst ektremite kas dayan)
36 Kas kuvveti ve dayanıklılığının geliştirilmesi
37 Kas lifinin enine kesit alanındaki değişmeler Kas hipertrofisi Kasların enine kesit alanlarının artışına hipertrofi denir. Kaslar antrenmanlar ile % kadar hipertrofiye olabilir. Hipertrofide büyük oranda liflerin çapı artar. Kuvvet sürat antrenmanaları ile Tip II, dayanıklılık antrenmanları ile Tip I liflerde hipertrofi oluşur.
38 Kas hipertrofisi ile, Myofibrillerin çapı artar, Kasılabilir protein miktarı artar, Liflerin kapiller yoğunluğu artar, Fosfojen sistem gelişir-enzim aktivitesi artar Glikolitik kapasite artar Konnektif dokuların kuvveti artar.
39 Hipertrofi ve hiperplazi Lif sayısının artmasına hiperplazi denir. Var olan liflerin uç kısımlarının dallanması şeklinde yeni kas lifi oluşumuyla bir miktar hiperplazi olabileceği saptanmıştır
40 Kas atrofisi Kaslar kullanılmadıklarında hipertrofinin tersine liflerin enine kesit alanları küçülür, buna atrofi denir.
41 Kassal yorgunluk Kas kasılması yoluyla belirli bir kuvvetin üretilmesinde ya da sürdürülmesinde ortaya çıkan yetersizlik olarak tanımlanmaktadır. Çok sayıda faktör yorgunluk oluşumunda etkilidir.
42 Potansiyel Yorgunluk bölgeleri psyche /brain Motor neuron Merkezi yorgunluk Periferal yorgunluk T-tubule sarcolemma SR Ca 2+ salınımı ATP elde edilebilirliği Actin-myosin etkileşimi
43 Potansiyel merkezi yorgunluk noktaları 1. Supraspinal yetersizlik 2. Afferent inhibition 3. Motor nöron aktivitesinin baskılanması 4. Dallanma nedeniyle uyarı kaybı 5. Presinaptik yetersizlik
44 Potansiyel periferik yorgunluk noktaları 1. Presynaptic yetersizlik 2. Aksiyon potansiyeli oluşturmada yetersizlik 3. Aksiyon potansiyelini devam ettirmede yetersizlik 4. Eşleşme yetersizliği 5. Ca 2+ salınımının baskılanması 6. Ca 2+ bağlanmasında azalma 7. Çapraz köprücük oluşumunda yetersizlik 8. Çapraz köprücük ayrışmasında gecikme 9. Ca 2+ geri alımının baskılanması
45 Yorgunlukta kas lifindeki mekanik değişiklikler Kuvvet çıktısında azalma Kuvvet oluşumunda yavaşlama Gevşemede yavaşlama
46 Yorgunlukta kas lifindeki biokimyasal değişiklikler [Na + ] [K + ] Pi ADP [H + ] Ca 2+ fluxes Ca 2+ sensitivity PCr background Ca 2+ ATP hydrolysis
47 Yorgunlukta kas lifindeki biyokimyasal değişiklikler Rest Fatigue [ATP] [ADP] 3 4 [PCr] 85 5 [Pi] 5 90 [H + ] 0.1 M 1.0 M Values expressed as mmol kg -1 DW
48 Stimulation at 20 and 50 Hz = force = [PCr] = [ATP] = [La] = [IMP] closed = 20 Hz open = 50 Hz
