هدف:هدف تحقیق تعیین اثر وابسته به زمان تمرین تناوبی شدید کوتاه مدت بر پویایی جذب اکسیژن دختران بود.
روش شناسی: بدین منظور 40 نفر دختران دانشجوی دانشگاه اراک را به طور داوطلب با میانگین سنی 5±25 سال و وزن 390/10 ± 30/54 کیلوگرم و قد 23/10 ± 5/ 162 سانتی متر در این تحقیق شرکت کردند. تحقیق از نوع نیمه تجربی با طرح پیش آزمون- پس آزمون بود. آزمودنی های این پژوهش با روش تصادفی به سه گروه(30=N) با یک جلسه تمرین در هفته، دو جلسه تمرین در هفته، چهار جلسه تمرین در هفته و یک گروه کنترل (10=N) تقسیم شدند. تمرینات هر گروه شامل سه قسمت (گرم کردن با دوچرخه وبار کاری صفر وات به مدت چهار دقیقه، رکاب زدن دوچرخه با بار کاری 50 وات در هر مرحله چهار دقیقه و یک دقیقه ریکاوری فعال بین ستها ، سرد کردن به مدت دقیقه ) بود. پس از 3 روز از اتمام پروتکل تمرینی پس آزمون طبق پیش آزمون از گروه، تمرین و کنترل گرفته شد. نتایج توسط گاز آنالایزر به روش نفس به نفس اندازه گیری شد.جهت تجزیه و تحلیل دادها پـس از تـائـیـد توزیـع طـبیـعـی داده هـا تـوسـط آزمون کلوموگروف –اسمیرنوف و بررسی تفاوت بین گروه ها تمرینی (یک، دو و چهارجلسه) و همچنین اثر متغییر مستقل بر متغیرهای وابسته (مقایسه قبل و بعد از آزمون هر گروه) از آزمون t وابسته استفاده شد. داده ها به صورت میانگین انحراف معیار ها ارائه شد. تمام عملیات آماری تحقیق توسط نرم افزار SPSS نسخه نوزده انجام شده است و سطح معنی داری آزمونها 05/0P< در نظر گرفته شده است.
یافته ها : نتایج نشان داد که یک جلسه تمرین اینتروال شدید تأثیری بر بهبود فاکتورهای پویایی اکسیژن( VO2max ،کسر اکسیژن وثابت زمانی اول و دوم) نداشت(05/0P>). دو جلسه تمرین اینتروال شدید بربهبود فاکتورهای پویایی اکسیژن (VO2max ،کسر اکسیژن و ثابت زمانی دوم) موثر بود(05/0P<) اما بر کاهش ثابت زمانی اول بی تأثیر بود(05/0P>). چهار جلسه تمرین اینتروال شدید بر بهبود فاکتورهای پویایی اکسیژن (VO2max، کسر اکسیژن و ثابت زمانی اول و دوم) تأثیر معنادار داشت(05/0P<).
نتیجه گیری: بین تعداد جلسات تمرینی و اثر انها بر پویایی اکسیژن تفاوت معنا داری وجود دارد که از این بین تاثیر چهار جلسه بر فاکتورهای (VO2max، کسراکسیژن، ثابت زمانی اول و دوم) بیشتر بود. اما برای بهبود پویایی اکسیژن میتوان از حداقل زمان تمرین یعنی دو جلسه تمرین بهره برد. کلمات کلیدی:پویایی اکسیژن ،آمادگی هوازی ، تمرین شدید تناوبی ،جذب اکسیژن.
عنوان
صفحه
فصل اول: کلیّات تحقیق
1-1- مقدمه 1
1-2- بیان مسأله پژوهشی. 2
1-3- اهمیت و ضرورت انجام تحقیق 7
1-4- اهداف تحقیق. 8
1-4-1- هدف اصلی. 8
1-4-2- اهداف فرعی. 8
1-5- فرضیه های تحقیق 9
1-6- قلمرو تحقیق 9
1-7- محدودیتهای تحقیق 9
1-8- تعریف واژگان. 10
فصل دوّم: ادبیات و پیشینه تحقیق
2-1- مقدمه. 13
2-2- مبانی نظری 13
2-2- 1 تمرین تناوبی(اینتروال): 13
2-2-2- طرح کلی از تمرین گرشلر: 15
2-2-3 تمرین اینتروال مدرن:. 16
2-2-4- برنامه کلی از تمرین اینتروال مدرن: 19
عنوان
صفحه
2-2- 5- تمرین تناوبی و حداکثر اکسیژن مصرفی (vo2max). 19
2-2-6- تمرین تناوبی (اینتروال) وپویایی جذب اکسیژن:.21
2-2-7- تمرین های تناوبی و بیماریها:.25
2-2-8- تمرینات تناوبی وتغذیه26
2-2-9- تمرین اینتروال در زنان27
2-2-10- تمرین اینتروال در مردان29
2-2-11- تفاوتهای بین زنان و مردان.30
2-2-12- تمرین اینتروال در افراد مسن.35
2-2-13- تمرین اینتروال در کودکان ونوجوانان36
2-2-14- سازگاری های ساختاری به تمرینات HIIT.37
2-2- 15- پویایی اکسیژن. 39
2-2-15-1-نگاهی به پویایی جذب اکسیژن در گذشته.40
2-2-15-2- مبانی ریاضی پویایی اکسیژن در گذشته.41
2-2-15-3-مشخصات ورزش در حوزه شدت متوسط46
2-2-15-4- پاسخ پویایی VO2 در ورزش سنگین .48
2-2-15-5- پاسخ پویایی VO2 به ورزش خیلی سنگین51
2-2-15-6- پاسخ پویایی در دامنه خیلی شدید53
عنوان
صفحه
2-2-15-7- جزء آهسته.54
2-2-15-8- پویایی جذب اکسیژن در کودکان.56
2-2-15-9- مبانی ریاضی کینتیک58
2-2-16- مطالعات انجام شده در داخل کشور .59
2-2-17- مطالعات انجام شده در خارج از کشور.59
فصل سوم: روش شناسی تحقیق
3-1- مقدمه.63
3-2- روش و طرح تحقیق.63
3-3- جامعه آماری63
3-4- مراحل تحقیق.63
3-5- نمودار روش کار.64
3-6- روش اجرای تحقیق.64
3-7- ابزارهای اندازه گیری.66
3-7-1 گاز آنالایزر66
3-7-2- دوچرخه کارسنج.67
3-7-3- پرسشنامه.68
3-7-4- ترازو و متر نواری68
عنوان
صفحه
3-8- روش های اندازه گیری69
3-8-1- آزمون نفس به نفس.69
3-9- متغیرهای تحقیق70
3-10- روش آماری70
فصل چهارم:تجزیه وتحلیل داده ها
4-1- مقدمه73
4-2- اطلاعات توصیفی گروه های آموزشی73
4-3- فرضیه 1 : یک جلسه تمرین اینتروال شدید بر فاکتورهای پویایی اکسیژن (VO2 max
، کسر اکسیژن و ثابت زمانی اول و دوم ) دختران اثر ندارد74
4-4- فرضیه 2: دو جلسه تمرین اینتروال شدید بر بر فاکتورهای پویایی اکسیژن (vo2 max ،
کسر اکسیژن و ثابت زمانی اول و دوم ) دختران اثر ندارد.76
4-5-فرضیه 3:چهار جلسه تمرین اینتروال شدید بر فاکتورهای پویایی اکسیژن (vo2 max ،
کسر اکسیژن و ثابت زمانی اول و دوم ) دختران اثر ندارد79
4-6- فرضیه4: 1 ، 2 و4 جلسه تمرین اینتروال شدید بر فاکتورهای پویایی اکسیژن (
VO2 max، کسر اکسیژن و ثابت زمانی اول و دوم ) دختران اثر ندارد.81
فصل پنجم : بحث و نتیجه گیری
5-1- مقدمه.85
عنوان
صفحه
5-2- خلاصه تحقیق 85
5-3- بحث و نتیجه گیری89
5-3-1- تاثیر یک جلسه تمرین اینتروال بر فاکتورهای پویایی اکسیژن (VO2max
، کسر اکسیژن و ثابت زمانی اول و دوم) دختران90
5-3-2- تاثیر دو جلسه تمرین اینتروال بر فاکتورهای پویایی اکسیژن (Vo2max ،
کسر اکسیژن و ثابت زمانی اول و دوم) دختران.92
5-3-3- تاثیر چهار جلسه تمرین اینتروال بر فاکتورهای پویایی اکسیژن (VO2 max
وکسر اکسیژن و ثابت زمانی اول و دوم) دختران .94
5-3-4- مقـایسه تأثیر یک، دو و چهـار جلسه تمریـن اینتـروال شدیدبر فاکـتورهای
پویایـی اکسیـژن ( vo2 max ،کسر اکسیژن وثابت زمانی اول و دوم)دختران95
5-4- افزایش یافتن VO2max96
5-5- کاهش یافتن کسر اکسیژن و ثابت زمانی دوم.96
5-6- کاهش یافتن ثابت زمانی اول.97
5-7- پیشنهادهای برخاسته از تحقیق97
5-8- پیشنهاد برای تحقیق های آتی 97
فهرست منابع
منابع فارسی ولاتین 99
فصل اول:
کلیّات تحقیق
11 مقدمه
یکی از علومی که با گذشت زمان روند رو به رشدی در پیشرفت و تکامل داشته علوم ورزشی است که با گذر از جهان صنعتی به مدرنیسم و متعاقب آن پست مدرنیسم و همگون با پیشرفت تکنولوژی در ساخت دستگاه های ورزشی، آزمایشگاهی ، تجاری شدن و درآمدزا شدن نقش ورزش و همین که از لحاظ وجه سیاسی یک کشور ورزشکارانش نمایانگر قدرت و تمدن کشورشان قلمداد می شوند و این که از سویی به عنوان عاملی برای تندرستی و سلامت بشریت و شفای بسیاری از بیماری ها اعلام میشود. تمام این موارد باعث شده تا متخصصین امر ورزش روز به روز بر اطلاعات خود بیافزایند و تلاش و کوشش خود را برای انجام آزمایشات و پژوهش های کاربردی تر بیشتر کنند)2(. عدم فعالیت بدنی با افزایش خطر بیماری های قلبی عروقی، دیابت، پوکی استخوان چاقی و مشکلات روانی همراه می باشد. فعالیت بدنی منظم منجر به سلامت قلبی – تنفسی و کاهش خطر بیماری های قلبی عروقی مانند حملات قلبی میشود)6(. آمادگی جسمانی یکی از عوامل کلیدی در زندگی سالم انسانهاست که می تواند یکی از قویترین پیش بینی ها از وضعیت سلامت افراد در آینده باشد)6(. بطوریـکه استقامـت قلبی – تنفسی به عنـوان جـزء اساسـی آمادگی جسمانی مطرح شده است)6.( فاکتورهای آمادگی جسمانی و حرکتی چه در افراد عادی و چه ورزشکاران دارای اهمیت است. در زندگی روزمره فعالیت بدنی در پیشگیری ودرمان بسیاری از بیماریهای شایع به خصوص سیستم قلبی- عروقی بسیار مفید است(70،40). حجم اکسیژن مصرفی به عنوان شاخص غیر مستقیم تنفس سلولی، هزینه انرژی و اقتصاد حرکتی ومتغیرهای وابسته به آن در فیزیولوژی ورزشی و تمرین باعث شده است تا بسیاری از پژوهشگران به مطالعه عوامل موثر بر کمیت (حجم اکسیژن ) وکیفیت (تغییرات حجم در واحد زمان ) آن بپردازند(5). اندازه گیری حداکثر اکسیژن مصرفی [1] یک روش ساده تعیین آمادگی هوازی است(54). همچنین VO2max مهمترین عامل موفقیت در ورزش استقامتی است(6،76). به دلیل آنکه V02max اطلاعات دقیق و جزئی از آزمون هوازی ارائه نمی کند از این رو برای دقت عمل بیشتر از کینیتیک اکسیژن[2] استفاده می شود.
1-2- بیان مسأله پژوهشی
تمرین و ورزش میتواند به منظور بهبود حداکثراکسیژن مصرفی (V02max) وکیفیت زندگی توسط بیماران مبتلا به نارسایی قلبی استفاده شود (80). آمادگی قلبی – تنفسی که استقامت قلبی – تنفسی و آمادگی قلبی –عروقی نیز نامیده میشود توانایی قلب برای پمپاژ حجم زیاد خون غنی از اکسیژن به عضلات و متعاقب آن مصرف هر چه بیشتر عضلات از آن است(40). تمرینات طولانی شدید و تکراری با مدت زمان کافی منجر به افزایش پارامترهای هوازی همچونV02max، اقتصاد حرکتی، آستانه لاکتات و پویایی جذب اکسیژن میشود[62]. در این مجموعه اهمیت کنتیک یا پویایی اکسیژن مصرفی (الگوی افزایش ناگهانی اکسیژن مصرفی در شروع فعالیت تا رسیدن به مرحله یکنواخت) نسبت به دیگر پارامترهای آمادگی هوازی در بیان تفاوتهای اجراهای ورزشی به ویژه در تعویق خستگی عضلانی در سالهای اخیر مورد توجه قرار گرفته است. زیرا دستیابی سریع به اکسیژن مصرفی مورد نیاز برای مسابقه به ویژه در ورزشکاران استقامتی نه تنها موجب کاهش تجمع متابولیتها (کاهش حجم کسر اکسیژن) میشود بلکه به دلیل محدود بودن انرژی بی هوازی برای استفاده بعدی در مسابقه (درانتهای یک مسابقه دوی سرعت ) به عنوان یک عامل مهم محسوب میگردد(10).
بر حسب تحقیقات انجام شده در طول چند ماه تمرین V02max افزایش میابد(8). V02max همواره در پسران نسبت به دختران حتی قبل از بلوغ بیشتر است که این به علت تفاوت ترکیب بدنی وحجم بزرگتر قلب در پسران نسبت به دختران است(81). زنان به طور متوسط توان هوازی ذاتی پایین تر وقدرت عضلانی کمتری نسبت به مردان دارند که بازتاب تاثیرات اجتماعی فرهنگی، ترکیب بدنی وشرایط هورمونی است(83). مطالعات نشان داده اند اختلاف وابسته به جنس در پاسخ عضله بطن چپ وتحویل اکسیژن در مردان بیشتر از زنان در اوج فعالیت شدید جسمی می باشد(62). با این حال توان هوازی زنان تمرین کرده نسبت به مردان کم تحرک بهتر است(82). مطالعات قبلی در افراد سالم نشان داده اند که در طی ورزشهای هوازی جذب اکسیژن مردان بیشتر از زنان است که به علت تفاوت اندازه قلب مردان است (54). از طرفی حداکثر توان هوازی با بالا رفتن سن کاهش میابد که در مردان کاهش بیشتری را نسبت به زنان نشان میدهد (93). سیستم قلبی تنفسی در مردان از جنبه هایی با یکدیگر متفاوت است، از جمله: قلب مردان بزرگتر از قلب زنان است، مردان 40% حجم خون بیشتری دارند، مردان 11%سلول قرمز خون بیشتری نسبت به زنان دارند. سیستم قلبی تنفسی به طور متوسط در مردان 39%بزرگتر از سیستم سیستم قلبی تنفسی زنان است و مصرف اکسیژن زنان 17% کمتر از مردان است. جالب توجه است که تفاوت در ظرفیت بی هوازی (تولید انرژی بدون اکسیژن) مردان و زنان ناچیز است(84). مشابه با مردان ظرفیت هوازی آنزیم میتوکندریایی در زنان به خوبی تمرین کرده در مقایسه با زنان تمرین نکرده افزایش یافته است(18). به طور کلی در فرایند رشد و بلوغ و صرف نظر از اندازه بدن انسان، حرکت انسان در تعامل پیچیده ای از پاسخهای فیزیولوژیکی متفاوت است. از طریق پاسخهای فیزیولوژیکی بدن قادر به حفظ تعادل هموستاتیک است. این تعادل بین نیازها وپاسخهای بدست آمده وابسته به عملکرد سیستم قلبی عروقی، تنفسی، عضلانی و آزمونهای پایه آزمایشگاهی است و این امکان را برای محققین فراهم میکند تا تغییرات سن و بلوغ را در این سیستم کشف کنند. همچنین پاسخهای پویایی جذب اکسیژن به ورزش اطلاعاتی مربوط به پاسخ نقل وانتقال سیستم قلبی تنفسی به دنبال یک انتقال از حالت متابولیکی به حالت دیگر فراهم میکند(70). حجم اکسیژن مصرفی در یک اندازه گیری مستقیم از تنفس سلولی وهزینه انرژی اساسا تولیدی از برونده قلب وجذب اکسیژن در سطح سلولی است(64).تغییرات در VO2 هنگام حرکت از استراحت به ورزش به عنوان پویایی جذب اکسیژن تعریف می شود(64). پاسخهای پویایی اکسیژن به ورزش اطلاعاتی جامع در رابطه با پاسخهای قلبی تنفسی به دنبال تغییر موقعیت متابولیکی را فراهم میکند(70). پویایی جذب اکسیژن زمان مورد نیاز سازگاری با تغییرات بار متابولیکی(برای مثال تغییر از حالت استراحت به ورزش بیشینه) را می سنجد. همچنین پویایی جذب اکسیژن میزان تغییر در پاسخ VO2 مربوط به ورزش را توصیف میکند و همچنین یک نشانگر برای اندازه گیری تناسب قلبی ریوی است(73). پویایی اکسیژن را میتوان به وسیله ارزیابی نفس به نفس VO2 اندازه گیری کرد و در مقابل سیستم های سنتی میانگین VO2 پایه و جزئیات ضروری را گزارش میکند. همچنین پویایی اکسیژن به نمونه های گاز اجازه میدهد سریعتر از ms20 (متر بر ثانیه) اندازه گیری شوند و حجم آن به طور دقیق ارزیابی شود(70). هنگامی که پروتکل های ورزشی به طور دقیق انتخاب می شوند پاسخهای VO2 با کیفیت مناسب هستند که این شکل از تستهای ورزشی یک اطلاعات مناسب از وضعیت فعالیت روزانه و عملکرد ورزشی افراد در اختیار محققین می گذارد و همچنین یک دید غیر تهاجمی مفید از چگونگی فعالیت متابولیکی سطوح عضلانی فراهم میکند(70،80). درحالی که پاسخهای پویایی در کودکان و بزرگسالان مورد ارزیابی قرار گرفته است اما تفاوتهای مربوط به جنس وسن با جزئیات نشان داده نشده است(70). پایه پاسخهای پویایی جذب اکسیژن به هر مرحله از شدتهای ورزشی متفاوت است و این پاسخها در رابطه با کمیت وکیفیت شدت ورزش متفاوت است(70،80،86). دامنه پاسخ پویایی جذب اکسیژن به وسیله تنظیم شدت ورزشها مدیریت میشود که اغلب شدت ورزشها با آستانه آنها مرز بندی می شود وتوسط سه فاز در نمودار تعریف می شود(70،80). در شروع یک تغییر در مرحله انتقال در شدت ورزش یک فاز کاردیودینامیک (فاز1) که به جذب اکسیژن در عضله (QO2) وابسته نیست(70،80). فاز اول را می توان به عنوانS 20 (ثانیه) اول پاسخ متابولیکی به ورزش تعریف کرد(58).
گیسر و پل فاز اولیه را افزایش VO2 ابتدایی تعریف کردند که به علت افزایش برونده قلب ،ضربان قلب(HR) ، حجم ضربه ای (SV) ،جریان پایان نوسان فشار اکسیژن (PETO2)،جریان پایان نوسان فشار دی اکسید کربن (PETCO2) و نسبت تبادل تنفسی ® مشخص می شود وبه طور کلی فاز اول ، قلب پویا نامیده میشود (70،58).
به هر حال ماهیت دقیق این عوامل و تأثیر آن بر پویایی جذب اکسیژن بطور کامل مشخص نیست. به دنبال فاز اول یک افزایش نمایی در VO2 مشاهده میشود که فاز دوم نامیده میشود(70). فاز دوم پویایی اکسیژن پاسخهای ثابت زمانی (τ) و زمان رسیدن به 63% حالت پایدارΔVO2 است و به وسیله یک افزایش نمایی در VO2 بعد از فاز اول نمایان میشود که این افزایش به علت افزایش بازگشت وریدی از عضله در حال فعالیت وجریان خون ریوی است (66). سپس هنگامی که VO2 به سمت حالت پایدار حرکت میکند پاسخ پویایی اکسیژن وارد فاز سوم میشود(70). بطور معمول VO2، 4-3 دقیقه قبل از حالت یکنواخت افزایش میابد (66). بطور کلی هزینه اکسیژن به طور خطی به شدت ورزش مربوط میشود (70).
یکی از قانع کننده ترین نظریه های پیشنهاد شده تا به امروز یک ترکیب موثر از توزیع نوع تار، به کار گیری واحدهای حرکتی وتطبیق تحویل اکسیژن به تارهای عضلات فعال است. این نظریه مبنی بر این مفهوم است که که یک هزینه انرژی بیشتری از تولید در نوع دوم، فیبرهای عضلانی تندانقباض در مقایسه با نوع یک، فیبرهای کند انقباض وجود دارد و همچنین یک رابطه قوی بین درصد تارهای نوع یک ودامنه جزئ آهسته وجود دارد(70،80). به هر حال پویایی اکسیژن ممکن است در پاسخ به تمرینات مختلف دچار تغییر شود(7078،64). تمرینات (تناوبی) اینتروال با شدت بالا(HIIT)[3] یک نوع ورزش است که می تواند توسط ورزشکاران نخبه و افراد تمرین نکرده استفاده شود(18). HIIT شامل تمرین با شدت بالا و همراه با یک فاصله زمانی بین مراحـل ورزش است. یکی از مزایای HIIT آن است که وقت گیر نیست در حالی که نتایج و مقایسه های سودمند و مفید ارائه میکند(51). لذا تمرینات با مدت زمان کوتاه یک ابزاری است که میتواند با پروتکل های تمرینی همراه باشد تا روند زمان سازگاری به تمرین را در افراد تمرین ندیده بهبود دهد(18). گزارشات تحقیقی در ورزش با شدت متوسط نشان می دهند پویایی تحویل اکسیژن به عضله افزایش میابد که در آن سرعت جذب اکسیژن عضله محدود نمی شود. اما این سوال پیش آمد که آیا در ورزش با شدت بالا تحویل اکسیژن و جذب اکسیژن کند تر نمی شود؟
