فیزیولوژی کار
موضوع:
فيزيولوژي كار
مقدمه:
تاسیس و نگهداری سیستم های صنعتی نیاز به سرمایه گذاری وسیعی دارد. بهبود بهره وری برای تسریع برگشت سرمایه همیشه یک اولویت بوده است . تعیین میزان و یا سرعت کار در شغل یکی از اهداف اصلی است . مهندسین صنایع روشهایی را برای طراحی مشاغل در روند سیستماتیک ابداع می کنند (1963) این تکنیکها آنها را قادر می سازد که زمان های استاندارد را برای انجام مشاغل مشخص کرده وبار فیزیکی مشاغل را بر حسب نرخ عملکرد تشریح کنند. این حالت یک نوع مدیریت را به دنبال دارد و کار را طوری سازمان دهی می نماید تا سطوح استاندارد تولید تعریف شده و بازده واقعی کار رعایت و از تامین استاندارد اطمینان حاصل گردد این روشها بیشتر بر مشاهده رفتار کارگر بوسیله مهندس صنایع تکیه دارد تا به اندازه گیری عینی متغیرهای فیزیولوژیکی .
بديهي است با مطالعه شرايط حرفه اي و ويژگي‌هاي فيزيولوژيك كاربران مي‌توان از استرس‌ها و تنش‌هاي مختلفي كه افراد را تهديد مي‌كنند جلوگيري نمود.
يكي از مباحث عمده و مهم در مهندسي انساني، فيزيولوژي كار است در فيزيولوژي كار شاخص‌هاي فيزيولوژيك بدن كه بطور مستقيم يا غيرمستقيم از شرايط محيطي و شغلي متاثر مي‌شود مورد مطالعه قرارمي‌گيرد. به كمك يافته هاي فيزيولوژيك مذكور مي‌توان اطلاعات گوناگوني را در مورد سطح توانمندي، ميزان قابليت تطابق افراد، سطح خستگي، تغييرات ضربان قلب وريتم تنفس ميزان انرژي مصرفي و… رابدست آورد.
فیزیولوژی، بار کار و ظرفیت کار
عضلات دستگاهي هستند که مواد غذايي را از صورت شيميايي به صورت انرژي مکانيکي يا کار تبديل مي کنند. مي دانيم که حرکات بدن از انقباض عضلات حاصل مي شود بدين معني که عضلات مخطط که به استخوانهاي بدن متصلند با اراده فرد منقبض مي شوند و حرکت جابجايي را در بدن ميسر مي کنند.
سه نوع عضله در بدن انسان وجود دارد.
1) عضلات صاف
2) عضلات (ماهیچه ای ) قلبی
3) عضلات اسکلتی
ماهیچه صاف
مسئول حرکات غیر ارادی اندامهای داخل بدن است. این نوع ماهیچه‌ها در اطراف اندامهای داخلی مثل روده ، طحال ، رگهای بزرگ قرار دارند. تحت کنترل اراده نیست و انقباض آن نسبتا به کندی صورت می‌گیرد. ماهیچه صاف از تعدادی سلولهای دوکی شکل طویل ساخته شده است که برخلاف ماهیچه‌های مخطط در زیر میکروسکوپ منظره مخطط ندارند و در دیواره رگهای خونی ، دستگاه گوارشی مانند لوله گوارش و دستگاه تنفسی و قاعده موها و یا مثانه و بسیاری از اندامهای دیگر قرار دارند. سلولهای این بافت تک هسته‌ای هستند.
ماهیچه مخطط
این نوع عضله را به خاطر داشتن نوارهای تیره و روشن (در زیر میکروسکوپ) عضله مخطط ، به علت چسبیده بودن آنها به استخوانها ، عضله اسکلتی و به جهت عملکرد ارادی آنها عضلات ارادی می‌نامند که وظیفه اصلی این نوع عضله شرکت در حرکات بدن می‌باشد. سلولهای عضله مخطط چون از بهم پیوستن تعداد زیادی سلول سازنده عضلانی (میوبلاست) بوجود می‌آیند بسیار بلند می‌باشند و رشته‌های عضلانی نیز نامیده میشوند. گروههای سلولهای عضلانی را که از تعدادی سلول موازی هم در هر گروه تشکیل می‌گردد دسته و مجموعه دسته‌ها را باهم عضله می‌نامند. این ماهیچه‌ها ارادی هستند و با یک میکروسکوپ نوری به شکل مخطط دیده میشوند.
بحث حاضر محدود به کار و ماهچه اسکلتی است، ماهیچه هایی که به استخوان های اسکتلی متصل بوده و استخوان ها را قادر می سازند که شبیه اهرم به هنگام انقباض عضله عمل کنند .
انرژی لازم برای انقباض عضله از طریق ترکیبات فسفاته موجود در بافت عضلانی تامین می شود. این ترکیبات از تجزیه مواد غذایی حاصل می شوند.
عضلات : ساختمان و کارکرد
انقباض اغلب عضلات اسکلتی تحت کنترل ( ارادی ) بوده و میزان و پایداری آن متغیر است عضلات متشکل از تعداد زیادی رشته ای فیبری (سلول ها) است که در کنار هم قرار گرفته و بوسیله لایه های بافت پیوندی پوشانده شده اند. عروق خونی و عصبی در بافت پیوندی قرار گرفته اند. هر فیبر عضلانی شامل تعداد زیادی میوفیبریل ها ی کوچکتر است .
میوفیبریل به تعداد زیادی سارکومتر که به صورت متوالی قرار گرفته اند، تقسیم شده است . هر سارکومر شامل تعداد زیادی فیلامان است که به صورت باندهای متناوب روی هم قرار گرفته اند. دو نوع فیلامان وجود دارد فیلامان های ضخیم شامل 300 مولکول میوزین و فیلامان های نازک شامل پروتئینی کروی با نام اکتین هستند. فیلامان ها عناصر اصلی واقعی در عمل انقباض هستند. ماهیچه ها را می توان به رشته های نخی تشبیه کرد که همگی به هم متصل شده اند هر نخ به تنهایی سلول عضلانی از فیبرها ( میوفیبریل ها ) تشکیل شده است و هر میوفیبریل از باندهای متناوب اکتین و میوزین ساخته شده است کل ساختار عضله در مایع داخل سلولی وخارج سلولی غوطه ور بوده و عروق خونی و عصبی در ان وجود دارد .
مکانیسم انقباض عضله شامل لیز خوردن فیلامان های اکتین روی فیلامان های میوزین است . زمانیکه فیلامانهای اکتین و میوزین با هم همپوشانی دارند . ( لبه هایشان در هم فرو رفته اند ) ،بانده های متناوب مانند ساندویچی چند لایه است ، لیز خوردن اولی روی دومی باعث کوتاهتر شدن سارکومرها می شود. توجه داشته باشید که خود فیلامانها کوتاه نمی شوند.
محرک اولیه برای انقباض عضله آزاد شدن یون های کلسیم ذخیره شده در سارکوپلاسم است .
یون های کلسیم به فیلامان اکتین چسبیده وپیوستگی میوزین با اکتین را افزایش می دهد. فیزیولوژی اصلی انقباض عضله هنوز به طور کامل مشخص نشده است.با انی وجود ، مراحل فرایند انقباض درجدول زیر به طور خلاصه آورده شده است.
مراحل ایجاد انقباض اسکلتی
|
1ـ تکانه عصبی در طول عصب محرک حرکت کرده و وارد عصب انتهایی در فیبرهای عضلانی می شود.
|
|
مقدار کمی از انتقال دهنده عصبی ترشح شده و به غشاء فیبر عضلانی وارد شده و پتانسیل عمل در فیبر عضلانی شروع می شود.
|
|
3ـ پتانسیل عمل ایجاد شده در طول فیبر عضلانی حرکت کرده و به آن نفوذ می کند تا اینکه به ساختاری به نام شبکه سارکوپلاسمیک می رسد .
|
|
4ـ شبکه سارکوپلاسمیک که بعنوان منبع ذخیره یون های کلسیم عمل می کند ، یون های کلسیم را به داخل میوفیبریل ها آزاد می کند . این عمل جاذبه و کشش بین فیلامان های اکتین و میوزین را افزایش می دهد که نتیجه آن لیزخوردن یکی روی دیگری است .
|
|
5ـ یون های کلسیم به صورت فعال جدا شده و به داخل شبکه سارکوپلاسمیک برگردانده می شوند که لازمه این کار شکسته شدن ATP است. انقباض عضله متوقف می شود.
|
|
6ـ تکانه های عصبی بعدی باعث تکرار فرایند می شوند.
|
طبق نظر گایتون 1991 مدت زمان حضورکلیم ( از لحظه آزاد شدن تا باز جذب یونها ) حدود یک بیستم ثانیه است . بنابراین به منظور ایجاد انقباض عضلانی مداوم ، بایستی بعد از انکه پمپ کلسیم یون های کلسیم را حذف کرد تکانه عصبی جدید به عضله وارد شود. حرکات ملایم بدن در حقیقت نتیجه انقباض وانبساط در کل عضلات است.
مقدار انقباض عضله بستگی به تغییر کلی در طول کل سارکومرها در عضله دارد. انقباض عضله فرایندی بیوشیمیایی بوده و لزوماً منجر به کوتاه شدن طول عضله نمی شود. عبارت صحیح آن است که گفته شود انقباض عضله شامل تمایل فیلامان های اکتین به لیزخوردن روی فیلامان های میوزین است که به کوتاه شدن عضله تحت شرایط مناسب منجر خواهد شد.
انقباض عضله : اگر طول عضله به هنگام انقباض تغيير نکند اين انقباض را (هم طول) مي گويند. در اين نوع انقباض جسم مقاوم جابه جا نمي شود تمام انرژي حاصل از انقباض به حرارت تبديل مي شود. ولي اگر انقباض عضله به کوتاه شدن آن منجر شود آن انقباض را (هم تنش) مي گويند که باعث مي شود جسمي که در برابر عضله قرار مي گيرد جابه جا شود. سرعت انقباض عضله با مقدار وزنه اي که در مقابل آن قرار مي گيرد رابطه عکس دارد. اگر هيچ نيرويي در برابر عضله قرار نگيرد عضله سريعاً منقبض مي شود ولي اگر به تدريج نيروي مخالف افزايش مي يابد از سرعت انقباض کاسته مي شود. تا اينکه اگر ميزان نيروي مخالف برابر با نيروي عضله شود سرعت کوتاه شدن يا انقباض به صفر خواهد رسيد.
انواع انقباضات عضلانی
الف- انقباض ایزمتریک (هم طول) یا ایستا:
در حالیکه تنش عضله گسترش می یابد در طول آن ظاهر نمی گردد مانند فشار وارد آوردن به دیوار که با افزایش انقباض تغییری در طول عضله دیده نمی شود.
ب- انقباض ایزوتونیک (کوتاه شونده) یا پویا :
عضله هنگام بلند کردن جسم ثابتی با تنش های متغییر کوتاه می شود. مثل برداشتن یک وزنه 10 کیلوگرمی که همراه با برداشتن آن طول عضله دو سر بازو کوتاه می شود.
ج- انقباض ایزوکنتیک ( هم جنبش):
عضله با حداکثر انقباض در دامنه کامل حرکتش کوتاه می شود مثل دستگاه های وزنه تمرینی ایزوکنتیک که دارای یک کنترل کننده سرعت است . سرعت در تمام دامه حرکتی ثابت باقی می ماند.
کنترل عمل ماهیچه
تارهای ماهیچه ای به وسیله عصبهای حرکتی که از نخاع شوکی می ایند سست می شوند ماهیچه ها می توانند در هر دو تراز آگاهانه و بازتابی سست شوند هر تار عصب حرکتی گروهی از تارهای ماهیچه ای را سست میکند که واحد حرکتی نامیده می شود تارهای هر واحد حرکتی طوری در ماهیچه پخش میشوند که تحریک یک واحد حرکتی سبب انقباض موضعی شدید ماهیچه نشود، بلکه انقباض ضعیفی را رد سرتاسر ماهیچه ایجاد کند. در فصل بعد درباره کنترل عصبی ماهیچه ها، در ترازی بیشتر شناختی، بحث می کنیم.
شکل تصویر شماتیک رشته های پروتئین یک میوفیبریل در سه وضعیت کشیده، آزاد و انقباض یافته رشته های میوزین واکتین با هم می لغزند تا ماهیچه در هنگام انقباض کوتاه شود
قدرت عضلاني
همانطور که می‌دانید حدود ۴۰ درصد وزن بدن را ماهیچه تشکیل می‌دهد این عضلات در خود تولید انرژی می‌کنند که این نیرو، نیروی ماهیچه نامیده می‌شود که البته قابل اندازه‌گیری نیز هست. مهم‌ترین عامل شناخته شده در آمادگی جسمانی استعداد و توانایی عضلات در وارد کردن نیرو یا مقاومت در برابر آن است. تمرینات قدرتی از عواملی است که سبب حجیم شدن تارهای عضلانی می‌شود و توانایی فرد را در تولید نیروی بیشتر افزایش می‌دهد،این افزایش می تواند به دلایل عصبی ( فراخوانی تار های بیشتر و تحریک واحد های عصبی-عضلانی بزرگتر)باشد یا به دلیلی مثل افزایش رها سازی یون کلسیم یا افزایش تماس تارهای اکتین و میوزین. قدرت ماهیچه اهمیت بسیاری در ورزشهای مختلف و البته فعالیت‌های روزانه دارد بسیاری از مردان و حتی زنان از عضلات بازو و سرشانه ضعیفی برخوردار هستند که باعث ضعف در فعالیت‌های ورزشی و روزانه و ایجاد درد و بیماری در سنین بالا می‌شود.
استقامت ماهیچه
عضلات در خود انرژی ذخیره می‌کنند. این عمل به ماهیچه‌ها امکان می‌دهد که مدت زیادی به فعالیت خود ادامه دهند. این عمل عضلات را استقامت عضلانی گویند. استقامت عضلانی عبارت است از ظرفیت یک عضله یا گروهی از عضلات برای انقباض مداوم. معمولاً استقامت عضله را با قدرت عضلانی اشتباه می‌گیرند ولی باید توجه کرد که معمولاً استقامت عضلانی عبارت است از توانایی در کاربرد قدرت و نگهداری این توانایی برای مدت نسبتاً طولانی. برای مثال در فعالیت‌هایی چون: برف پارو کردن، چمن زدن، نظافت و یا حرکات ورزشی چون دراز و نشست، بالا کشیدن بدن در حالت بارفیکس و . . . استقامت عضلانی نقش اساسی دارد که می‌شود با تمرینات منظم ورزشی آن را افزایش داد.
انعطاف ماهیچه
توانایی در کاربرد عضلات در وسیعترین دامنه حرکت آنها به دور مفصلها را انعطاف پذیری گویند. این عامل در آمادگی جسمانی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. با تمرینات ورزشی میزان توانایی مفاصل بدن در خم شدن و چرخیدن بیشتر می‌شود و در نتیجه کارایی عضلات بهبود می‌یابد اگر مفاصل از انعطاف کمی برخوردار باشند محدودیت حرکتی برای بدن ایجاد می‌شود. انعطاف پذیری در فعالیت‌های روزانه چون باغبانی، خانه داری، فعالیت‌های ورزشی که احتیاج به نرمی و انعطاف پذیری دارند مؤثر است. که البته این نقش در فعالیت‌های ورزشی چون ژیمناستیک ، دو و میدانی و . . . پر رنگ تر می‌شود.
استقامت قلبی و ریوی
بسیاری از دانشمندان و صاحب نظران ورزشی عقیده دارند که عامل استقامت قلبی ریوی در آمادگی جسمانی بیش از عوامل دیگر اهمیت دارد و بعضی دیگر دقیقاً بر عکس این نظریه مهر تأیید زدند. اما تجربه نشان داده‌است که استقامت قلبی ریوی از عوامل اساسی آمادگی جسمانی است و با تمرینات استقامتی شدید و سنگین می‌توان آن را ارتقاء بخشید.
سیستمهای وابسته به اکسیژن و مستقل از اکسیژن
اگر اکسیژن کافی در دسترس نباشد میتوکندری قادر نخواهد بود که برای مدت طولانی هیدرات کربن و اسید های چرب را برای تولید انرژی ، تبدیل کند و لذا سیستم ثانویه ای مستقل از اکسیژن به عنوان منبع اصلی ATP عمل می کند که درآن آنزیمهای موجود در مایع داخل سلولی که میوفیلامانها و میتوکندری را احاطه کرده اند ، گلیکوژن و قند خون را ( نه چربی ها ) برای تولید انرژی در غیاب اکسیژن به کار می برند . این سیستم جایگزین در همه اوقات حتی هنگام استراحت عمل می کند و انرژی خیلی کمی را به ازاء هر مولکول گلوکز در مقایسه با سیستم وابسته به اکسیژن تولید می کند . علاوه براین ، سیستم مستقل از اکسیژن ، مواد زایدی را تولید می کند که باعث افزایش اسید یته سلول عضلانی می شوند . این امر پیوستگی بین فیلامان های اکتین و میوزین را کاهش می دهد که آن نیز باعث ضعف عضله می شود. برای حذف این مواد زاید اکسیژن لازم است . اگر در هنگام کار اکسیژن در دسترس نباشد ، مواد زاید تجمع پیدا می کنند . در این شرایط گفته می شودکه شخص دچار وام اکسیژن شده است که هنگام توقف کار بایستی جبران شود.
اغلب کارها ترکیبی از کار استاتیک و کار دینامیک است که معمولا اممکان ادامه کار دینامیک بیشتر از کار استاتیک است . در جدول زیر بعضی تفاوت های فیزیولوژیکی بین کار استاتیک و دینامیک را به طور خلاصه نشان می دهد.
|
کار دینامیک
|
کار استاتیک
|
|
سیکل تکراری انقباض و انبساط عضله
افزایش جریان خون به عضله
افزایش مصرف اکسیژن در عضله
تولید انرژی به روش وابسته به اکسیژن
گلیکوژن عضله : دی اکسید کربن + آب عضله گلوکز+ اسید های چرب را از خون دریافت می کند.
|
انقباض مداوم عضله
کاهش جریان خون به عضله
عدم افزایش در مصرف اکسیژن در عضله
تولید انرژی به روش مستقل از اکسیژن
گلیکوژن عضله : لاکتات
|
کاربرد :
سیستم مستقل از اکسیژن می تواندحداداً 5/2 برابر سریعتر از سیستم وابسته به اکسیژن مولکولهای ATP را بسازد. ولی در اینحالت تنها انرژِی لزم برای حدود 3/1 دقیقه فعالیت حداکثر عضلانی تامین می شود . این سیستم ، سیستمی ارزشمند است که انجام کارها را در سرعت بالا و در دوره های زمانی کوتاه همراه با استراحت کوتاه ممکن می سازد . روشن است که انتظار انجام کاری ناگهانی و طاقت فرسا ، برای مدت زمان بیش از یک دقیقه و بدون استراحت برای کارگران ، بیهوده وغیر واقع بینانه است. بنابراین در برنامه ریزی برای وضعیت کاری اضطراری با بار کار بالا ، باید تدابیری جهت جایگزینی سریع گروه های کار اتخاذ شود. سیستم وابسته به اکسیژن می تواند تا زمانی که مواد غذایی در دسترس هستند عمل کند.
کارایی انقباض عضله
سیستم عضلانی از اکسیژن برای تبدیل انرژی شیمیایی نهفته در مواد غذایی (ذخیره شده در بافت های و یا گرفته شده توسط جریان خون) به انرژی مکانیکی از طریق مکانیسم لغزش فیلامان ها استفاده میکند . این فرایند راندمان معینی دارد. طبق گفته ادهولم (1967) در بهترین شرایط، کارایی ماهیچه ها تنها 20 درصد بوده و گرما محصول اصلی فرایند است . گرما به مقدار زیادی بدلیل ویسکوزیته بافتهای بدن و اصطکاک بین جریان خون با دیواره مویرگی و لغزش تاندون ها روی مفاصل تولید می شود. تولید گرمای متابولیکی مشکلات عمده ای در طراحی کار و فعالیت در شرایط آب وهوایی نامناسب ( خیلی گرم و یاخیلی سرد ) ایجاد می کند. بدن در تبدیل انرژی شیمایی به مکانیکی به دلایل متعدد می تواند دچار سوء کارکرد شود.
فاکتور های محدود کننده در انقباض عضله
1ـ نیاز به انرژی ، بیشتر از مقدار تولید شده باشد . این وضعیت زمانی رخ می دهد که سوخت شیمیایی ذخیره شده در عضله تخلیه شده و میزان جایگزینی و تامین اکسیژن و یا گلوکز ناکافی باشد. فراهم کردن سوخت برای فعالیت عضله بستیگی به ظرفیت سیستم گردش خون دارد.
2ـ ظرفیت های مکانیکی بیش از حد باشد . نیروی ایجاد شده در عضله محدود بوده و بستگی به تعداد عناصر منقبض شونده دارد ( حداکثر توان عضله متناسب با سطح مقطع ان است . ) فعالیت ممکن است ظرفیت مکانییک عضله را افزایش دهد. مهارت های قدرتی، سطح مقطع عضله و وانایی تجدید قوای فیبرهای عضلانی را برای انجام کار عضلانی افزایش می دهد.
3ـ تجمع مواد زاید کارکرد عضله را دچار ضعف و اختلال می کند این وضعیت در طول فعالیت استاتیکی عضله همانطوریکه در فصول قبلی ذکر شد، رخ می دهد.
4ـ میزان تولید گرما ظرفیت تنظیم حرارت بدن را افزایش می دهد. حرارت اضافی نمی تواند برای مدت زیادی دفع شده و دمای بدن افزایش پیدا می کند و ولذا ظرفیت قلبی ـ عروقی دچار اختلال می شود.
سوخت و ساز( متابولیسم) ماهیچه ای
ماهیچه برای انقباض به انرژی نیاز دارد این انرژی برای لغزیدن رشته های اکتین روی رشته های میوزین لازم است انرژی لازم برای کار ماهیچه ها، ازغذایی که می خوریم و گوارش می کنیم، به ویژه کربوهیدراتها و چربیها، تأمین می شود ( برای تولید انرژی می توان پروتئین هم مصرف کرد، اما این ماده نقش کوچکی در تأمین انرژی دارد مگر در دوره های سوء تغذیه شدید) ما خط کربوهدیراتها، منبع اصلی تأمین انرژی ماهیچه ها را دنبال می کنیم . کربوهیدراتها به گلوکز ( یا گلیکوژن، نوع ذخیره ای گلوکز) تبدیل می شوند. این تبدیل عمدتاً در کبد انجام می شود.
در ماهیچه، گلوکز یا گلیکوژن تجزیه می شود و برای انقباض ماهیچه انرژی آزاد می کند. اما ماهیچه نمی تواند انرژی حاصل از تجزیه گلوکز یا گلیکوژن را مستقیماً مصرف کند. این انرژی باید از طریق فرآیندی واسطه مصرف شود انرژی در مولکولهای آدنوزین تری فسفات (ATP) ذخیره می شود. مولکولهای ATP به مولکولهای آدنوزین دی فسفات ADP به علاوه یک بنیان فسفات تجزیه می شوند و در طی واکنش انرژی آزاد می کنند تا سلول آن را مصرف کن. سپس ADP انرژی بیشتری می گیرد و دوباره به ATP تبدیل می شود ATP شبیه قاشق عمل می کند غذا به دهان سلول می گذرد این مولکول انرژی بارگیری می کند ( تبدیل ADP به ATP) و سپس انرژی بارگیری شده را تخلیه می کند ( تبدیل ATP به ADP تا سلول آن را مصرف کند.
منبع دیگر انرژی برای ماهیچه کراتینین فسفات CP است که به صورت منبع ذخیره انرژی برای تولید ATP به کار می رود اما این منبع به مدت کوتاهی در حدود چند ثانیه تا یک دقیقه، قابل استفاده است. ATP باید به صورت مستمر از ADP تولید شود و گر نه ماهیچه از عمل باز می ماند. حال به بحث درباره فرآیندهایی می پردازیم که گلوکز از طریق آن ها در سلول تجزیه می وشد و انرژی لازم برای تولید دوباره ATP به ADP را آزاد می کند.
قند کافت بی هوازی:
تجزیه اولیه گلوکز و آزاد سازی انرژی نیازی به اکسیژن ندارد، بنابراین آن را بی هوازی می نامند . گلوکز به اسید پیروویک تجزیه می شود. اگر اکسیژن کافی برای تجزیه اسید پیروویک وجود نداشته باشد، این اسید به اسید لاکتیک تبدیل می شود و این تبدیل هم بی هوازی است. با افزایش شدت کار بدنی، ممکن است بدن این نتواند اکسیژن کافی برای ماهیچه در حال کار تأمین کند و در نتیجه در ماهیچه اسید لاکتیک انباشته شود و سرانجام به داخل جریان خون راه یابد و از طریق کلیه ها به اوره تبدیل شود. انباشته شدن اسید لاکتیک در ماهیچه دلیل اصلی خستگی ماهیچه ها است.
قند کافت هوازی
در حضور اکسیژن اسید پیروویک به کربن دیوکسید و آب تبدیل یم شود نه به اسید الکتیک این نوع فرآیند تجزیه را هوازی می نامند زیرا برای انجام آن به اکسیژن نیاز است. در نتیجه قند کافت هوازی تقریباً 20 برابر قند کافت بی هوازی انرژی تولد می شود. پس از یک دوره فعالیت بدنی شدید، اسید لاکتیک دوباره به اسید پیروویک تبدیل می شود و در صورت حضور اکسیژن ، اسید پیروویک می تواند قند کافت هوازی شود . انرژی آزاد شده در نتیجه قند کافت هوازی صرف انباشت ATP و CP برای فعالیت ماهیچه ای آینده می شود.
در شکل 8-2 دوره زمانی نحوه مصرف صورتهای مختلف انرژی در طی چند دقیقه نخست کار بدنی نسبتاً سنگین نشان داده شده است . ذخایر ATP در طی چند ثانیه به پایان می رسد، اما ذخایر CP در حدود s45 دوام می آورد با افزایش مدت کار، قند کافت بی هوازی انرژی کمتر و کمتری تأمین می کند و سوخت و ساز هوازی غالب می وشد.
شکل 8-2 منابع انرژی در طی چند دقیقه نخست انجام کار نسبتاً سنگین ذخایر پر انرژی فسفات ATP و CP بخش عمده انرژی مورد نیاز در چند ثانیه اول را تأمین می کند با افزایش مدت کار، قند کافت بی هوازی کمتر و کمتر انرژی تأمین می کند و سوخت و ساز هوازی غالب می شود.
سوخت و ساز پایه
سوخت و ساز فرآیندی شیمیایی است که در نتیجه آن مواد غذایی به انرژی گرمایی یا مکانیکی تبدیل می شود. ماهیچه های بزرگ بدن تقریباً 30% انرژی آزاد شده را به کار مکانیکی تبدیل می کنند و بقیه انرژی به صورت گرما تلف می وشد . وقتی هیچ کاری انجام نمی دهیم، یعنی صرفاً دراز کشیده ایم و ماهیچه هایمان حرکت نمی کنند، بدن ما به مقدار معینی انرژی نیاز دارد تا بتوانیم به حیات خود ادامه دهد . مقدار انرژی لازم در واحد زمان برای ادامه حیات را آهنگ سوخت و ساز پایه BMR می نامند . آهنگ سوخت و ساز پایه اشخاص مختلف بسیار متفاوت است . آهنگ سوخت و ساز پایه تا حدودی به عوامل زیر وابسته است: جثه ( اشخاص تنومند آهنگ سوخت وساز پایه بالاتری دارند )؛ سن ( جوانها آهنگ سوخت و ساز پایه بالاتری دارند)؛ و جنس آهنگ سوخت و ساز پایه مردان از زنان بالاتر است) . گراند جین (1988) آهنگهای سوخت و ساز پایه زیر را گزارش می دهد برای مردان 70 کیلوگرمی ، 2/1 کیلوکالری در دقیقه برای زنان 60 کیلوگرمی 0/1 کیلوکاری در دقیقه
سیستم تنفسی
سیستم تنفسی به عنوان مبادله کننده گاز عمل می کند. این سیستم ، اکسیژن بدن را تامین و دی اکسید کربن را دفع می کند. این سیستم متشکل از بینی، حلق، حنجره ، نای ، نایژه و ریه ها است بینی هوای ورودی را تصفیه کرده و آن را گرم و مرطوب می سازدو از نظر موادی که ممکن است برای سیستم تنفسی مضر باشد تست می کند. لایه داخلی بینی با ماده مترشحه از مخاط ( موکوس) پوشیده شده است . ذرات ریز در هوای متلاطم ورودی به بینی ، در این ماده مترشحه گرفتار می شوند و با حرکت مژه ها به سمت خلق رانده شده و بلعیده می شوند و قبل از رسیدن هوا به نای ، دمای هوا به دمای بدن خیلی نزدیکتر شده و رطوبت آن تقریبا ً 100% می شود.
حلق لوله ای عضلانی است که به عنوان یک ورودی یا دهلیز برای چهار گوارشی و تنفسی عمل می کند حلق نقش مهمی در ایجاد حروف صدادار در گفتار دارد. حنجره درانتهای فوقانی نای و درست زیر حلق قرار دارد. حنجره قسمتی از مسیری است که هوا از طریق آن وارد ریه ها می شود و همزمان ریه ها را در برابر ورد ذرات جامد محافظت می کند. همچنین حنجره ارگان تولید صوت است.
نای لوله ای ساخته شده از غضروف و عضله با قطر تقریبی 5/2 سانتی متر است که مابین حنجره و حفره سینه ای قرار گرفته واز اینجا به بعد به دو لوله مشابه ـ نایژه اولیه ـ تقسیم می شود . نایژه ها در دفعات زیاد و به شاخه های کوچکتر تقسیم و در نهایت به کیسه های هوایی ختم می شوند. کیسه های هوایی در تماس با مویرگهای حاوی خون پمپ شده از قلب از طریق سرخرگ ششی بوده و ازطریق این تماس ت<
نوشته : سجاد زمانی
تاریخ: برچسب:فیزیولوژی ار,فیزیولوژی,کار در صنایع,فیزیولوژی,ایمنی بدن,ایدز,فیزیولوژی ورزش,
نظرات شما عزیزان:
